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Quando queste moderne macchine che consumano energia lavorano sia nell'industria che nella vita, la scelta del numero di fasi nel - il motore avrà una grande conseguenza sulle loro prestazioni, economia e applicazione gamma. In base al numero di bobine all'interno di un motore, i motori possono essere suddivisi in tre categorie: motori monofase, motori bifase e motori trifase. Un'applicazione comune di tutti e tre i motori diventa molto importante nella loro gamma di campi.
Questo documento si propone di introdurre le basi della fase del motore e discutere la selezione della fase in relazione alle prestazioni e alle applicazioni dei motori. Alla fine, i lettori avranno una migliore comprensione del concetto e della categorizzazione della fase del motore nella selezione del motore più appropriato con prestazioni ed efficienza ottimali.
Motori monofase
Il motore monofase è un tipo di motore che utilizza una singola fase di ingresso per le sue trasmissioni di energia operative; e ha una struttura semplice con bassi costi di produzione, in generale, un motore monofase ha la sua struttura principale di funzionamento basata sui principi di una CA monofase; per lo più, c'è una bobina principale insieme a una bobina secondaria al suo interno. Una forza magnetica principale è fornita dalla bobina principale, che è collegata a una fonte di alimentazione CA, mentre un'altra bobina, quella ausiliaria, produce un campo magnetico mobile attraverso un condensatore per assistere il motore nell'avvio e nel funzionamento. Quando viene fornita un'alimentazione CA alla bobina principale, il campo magnetico prodotto avvia la rotazione del rotore, consentendo quindi al motore di funzionare.
I motori monofase sono relativamente semplici nella costruzione e includono diverse parti come lo statore, il rotore e i cuscinetti. Lo statore è la bobina fissata all'interno del motore e serve per la generazione del campo magnetico. Il rotore, d'altro canto, è la parte rotante che, interagendo con il campo magnetico generato dallo statore, genererà potenza. I cuscinetti supportano quindi la rotazione del rotore e riducono le perdite per attrito.
I motori monofase hanno trovato un ampio campo di applicazione negli elettrodomestici e nelle pompe. Tuttavia, rispetto ai motori bifase e trifase, i motori monofase hanno una coppia di avviamento inferiore, sono meno efficienti e hanno scarse possibilità di elevata potenza in uscita. Quindi, per alcuni scopi industriali che richiedono elevata potenza ed efficienza, vengono generalmente utilizzati motori bifase o trifase.
Per far funzionare i motori monofase, di solito sono necessari alcuni circuiti e dispositivi, come condensatori, circuiti di avviamento e regolatori di tensione costante, che mantengono costante la corrente e la tensione fornite al motore per il corretto avviamento e funzionamento dei motori monofase.
Motori bifase
I motori bifase sono relativamente raramente utilizzati, il cui principio di funzionamento si basa sulle caratteristiche della corrente alternata bifase. Rispetto ai motori monofase, i motori bifase hanno una migliore coppia di avviamento e caratteristiche di funzionamento più fluide e quindi trovano le loro applicazioni in determinati campi specifici.
Un motore bifase è in genere costituito da due bobine. Queste sono note come bobine di fase A e fase B. A loro volta, queste due bobine in tali tipi di motori hanno le loro due fasi sfasate di 90 gradi; la fonte di alimentazione dell'applicazione CA genera un campo magnetico rotante in queste due bobine. Il loro rotore ha la possibilità di essere un set di magneti permanenti o elettromagneti che sarebbero mobili e quindi, quando si verifica un'interazione tra questo rotore e un campo magnetico rotante, questa interazione fornisce al motore la forza motrice. Queste caratteristiche forniscono velocità e coppia uniformi nei motori bifase, il che li rende molto appropriati per applicazioni che richiedono un controllo ravvicinato e uniforme; quindi, questo costituisce la base su cui funzionano strumenti e sensori di precisione. I motori bifase promettono una maggiore efficienza con livelli ridotti di rumore e quindi trovano favore in applicazioni che mettono un premio sulla fluidità di funzionamento e sui livelli di rumore.
Tuttavia, i motori bifase hanno applicazioni più limitate rispetto ai motori trifase. Questo perché i motori bifase devono essere forniti con circuiti e sistemi di controllo più complessi per la loro potenza e il loro funzionamento. Inoltre, una coppia di uscita elevata e un'elevata potenza non possono essere facilmente realizzate su un motore bifase; limitando così le sue applicazioni in alcuni campi industriali.
Motori trifase
Il motore trifase è un tipo di motore che è azionato da corrente alternata trifase, che include tre bobine al suo interno: fase A, fase B e fase C. In queste tre bobine, la corrente in ogni bobina è sfasata di 120 gradi elettrici. Il motore funziona con un campo magnetico rotante, con tre bobine sottoposte a una fonte di alimentazione CA. Il rotore in un motore trifase è costituito da magneti mobili permanenti o elettromagneti che interagiscono con il campo magnetico rotante e forniscono la forza motrice sul motore per realizzare determinate operazioni. La creazione di un campo magnetico rotante all'interno di tale motore dipende tra le altre cose dalla frequenza e dalla differenza di fase di un alimentatore CA. Infatti, modificando la frequenza di alimentazione e la differenza di fase, vengono realizzati l'avvio, l'accelerazione, la decelerazione e l'inversione del motore.
Ciò aumenta anche l'efficienza del motore trifase con una potenza e un campo di applicazione molto più elevati. Pertanto, il motore ha diverse applicazioni in ogni tipo di utilizzo di macchinari pesanti, tra cui turbine eoliche, pompe idrauliche, compressori, ecc. Oltre a ciò, sono state migliorate anche la capacità di avviamento e la stabilità di funzionamento. I vantaggi sopra menzionati aiutano a favorire il motore trifase in caso di misurazioni elevate e molto accurate di qualsiasi funzionamento dello strumento.
Nei progetti reali, di solito deve essere dotato di un circuito e di un sistema di controllo corrispondenti per funzionare. Fornisce energia e funziona. Il dispositivo di controllo del motore utilizzato è normalmente un inverter trifase. Il controllo preciso del motore può essere realizzato regolando la frequenza e la differenza di fase dell'alimentazione CA. Inoltre, per i motori trifase, i dispositivi di protezione e la manutenzione adeguati sono abbinati per garantire sicurezza e affidabilità nel funzionamento.
È costituito da un tipo speciale di motore trifase il cui rotore è costituito principalmente da magneti permanenti, e non è richiesta alcuna eccitazione da una fonte esterna. Poiché il magnete permanente fornisce sempre un campo magnetico costante, il motore sincrono trifase a magneti permanenti funziona tramite l'interazione di un campo magnetico rotante generato all'interno del motore e quello fornito dal magnete permanente, che a sua volta consente al motore di fornire una trasmissione e di funzionare. I suoi meriti prestazionali includono un'elevata efficienza, un elevato fattore di potenza e un livello di rumore molto basso, tali che il motore è utilizzabile in applicazioni ad alta velocità e ad alta precisione che richiedono un'elevata affidabilità.
In termini di prestazioni, con la scelta generale, la selezione del numero di fase è altamente correlata alle prestazioni sia del motore che dell'intervallo di applicazione. Sapendo quali motori funzionano meglio con diverse configurazioni di fase, possiamo esaminare la loro idoneità per le condizioni di applicazione specificate. Inoltre, ci sono caratteristiche iniziali, complessità del controllo, affidabilità e stabilità. Considerare tutti questi fattori insieme in base alle esigenze effettive ci consentirà di selezionare il numero di fasi più adatto e il tipo di motore, consentendo al motore di funzionare in modo ottimale in una determinata applicazione e migliorando efficienza e affidabilità.
