Come funziona un motore sincrono?
1. Alimentazione CA:i motori sincroni richiedono un'alimentazione CA polifase, generalmente trifase. Lo statore del motore è avvolto da una serie di bobine e, quando viene applicata l'alimentazione CA, crea un campo magnetico rotante (RMF) nello statore.
2. Costruzione del rotore:il rotore di un motore sincrono è costituito da un nucleo cilindrico di ferro con fessure per contenere gli avvolgimenti di campo. Questi avvolgimenti sono collegati per formare un elettromagnete, che è alimentato da una sorgente di corrente continua (solitamente un eccitatore). La corrente continua crea un campo magnetico costante nel rotore.
3. Interazione magnetica:l'interazione tra il campo magnetico rotante nello statore e il campo magnetico costante nel rotore produce coppia. Mentre l'RMF ruota, induce una forza elettromotrice (EMF) nei conduttori del rotore. Questa FEM fa sì che una corrente alternata fluisca negli avvolgimenti del rotore.
4. Sincronizzazione del rotore:il rotore di un motore sincrono è accoppiato meccanicamente al carico che deve azionare. Quando la velocità del rotore è leggermente inferiore alla velocità sincrona (la velocità alla quale ruota l'RMF), l'interazione tra i campi dello statore e del rotore provoca l'accelerazione del rotore. Al contrario, se la velocità del rotore è leggermente superiore alla velocità sincrona, l'interazione tra i campi fa decelerare il rotore.
5. Funzionamento bloccato:una volta che la velocità del rotore raggiunge la velocità sincrona, si blocca e mantiene tale velocità. La velocità sincrona del motore sincrono è determinata dal numero di poli nello statore e dalla frequenza dell'alimentazione CA.
6. Trasmissione di potenza:poiché il rotore ruota in sincronia con l'RMF, trasferisce la potenza meccanica al carico collegato al suo albero. Il motore può convertire l'energia elettrica proveniente dall'alimentazione CA in energia meccanica per azionare vari sistemi meccanici.
In sintesi, un motore sincrono funziona sincronizzando la rotazione del suo rotore con la frequenza dell'alimentazione CA. L'interazione tra il campo magnetico rotante nello statore e il campo magnetico costante nel rotore produce una coppia, che fa ruotare il motore e trasmette potenza meccanica al carico.