motore sincrono/asincrono

[migluigi64]

ciao a tutti mi sarebbe gradita una risposta alla seguente domanda:
perkè un motore sincrono non è autoavviante e quello asincrono si.
gradirei una risposta semplice pratica decisa e coincisa nei vari libri da me consultati (forse sono io che non riesco a capire)
si fa solo una gran confusione.
P.S. volendo far funzionare un alternatore da motore (sincrono classico) a motore asincrono basterebbe se ciò fosse possibile alimentare il rotore con tensione trifase. grazie per le eventuali delucidazioni.

[Bluettino]

Te lo spiego in maniera un po (molto) semplicistica, non me ne vogliano i macchinisti.
Sperando di non dire stupidaggini ..

Supponi la macchina sincrona trifase, funzionante come motore. Alimentando lo statore, si genera una ruota polare (campo magnetico rotante), immaginiamo a soli due poli, alla maniera di quello che succede in un motore asincrono trifase.
Questa ruota quindi la vedi come un nord e un sud che ruotano alla frequenza imposta dalla rete di alimentazione. Ragionamento simile, vale per il rotore, che viene alimentato pero' dal circuito di eccitazione, che come sai è in corrente continua, in questo caso hai un nord e un sud (ipotizziamo un paia poli anche qui), immobili, visto che l'alimentazione è CC. Ora immagina l'interazione tra la ruota polare generata dallo statore, che ruota in base alla frequenza di alimentazione (50 Hz, quindi avente una velocità di 60f/p ..60*f fa 3000, che con un paia poli compie 3000 giri al minuto) e la ruota polare rotorica inizialmente ferma. Avrai che il Nord della ruota polare statorica spingerà il nord della rotorica, ma a causa dell'inerzia del rotore fermo, esso inizierà a muoversi in maniera impercettibile, ma arriverà subito un sud della ruota statorica che attirerà il nord rotorico vanificando la spinta precedente.

In pratica se il rotore è fermo, l'eccessiva velocità del campo statorico non riesce a imprimere il moto al rotore (a causa dell'inerzia di quest'ultimo). Se tu invece lanci il motore, portando il rotore a una velocità vicina a quella del campo statorico, avrai che la differenza di velocità tra la ruota polare statorica e rotorica è molto bassa, in questa maniera riuscirai a imprimere efficacemente il moto al rotore.

Questa immagine ti dovrebbe far capire l'interazione tra rotore e statore...



Come vedi, una volta portato il rotore al sincronismo la corona polare statorica, spinge quella rotorica.
Se applichi un carico eccessivo e fai rallentare eccessivamente il rotore, hai la "perdita del passo" per il quale la corona statorica non riesce più a trasmettere efficacemente la "spinta" al rotore, che di conseguenza rallenterà fino a fermarsi.

Spero di averti chiarito un po le idee

[migluigi64]

[list=][/list]quindi semplificando le cose il motore sincrono non parte solo perkè il rotore è alimentato in continua. è questo il paletto da mettere. Grazie per la tua spiegazione un altro dubbio ke mi viene è questo forse l'ho già espresso nella domanda alimentando in tensione trifase il rotore del motore sincrono (costituzione fisica permettendo)dovrebbe diventare asincrono e quindi autoavviante grazie.

[admin]

quindi semplificando le cose il motore sincrono non parte solo perkè il rotore è alimentato in continua. è questo il paletto da mettere.

Hai semplificato troppo, tanto da aver travisato completamente la spiegazione di bluettino.
Il sincrono non è alimentato in continua. La continua serve a creare gli elettromagneti di rotore, che potrebbero essere e lo sono anche, magneti permanenti. Il motore sincrono è alimentato in corrente alternata, esattamente come l'asincrono, e la rotazione avviene perché il campo rotante di statore trascina i magneti del rotore. All'avviamento però, come ti ha spiegato, bene secondo me, bluettino, il campo rotante gira troppo veloce ed ogni magnete di rotore è soggetto ogni 10 ms alla frequenza di 50 Hz, a due forze opposte. Mediamente la forza che agisce è perciò nulla, quindi anche la coppia. Questo non succede se il rotore è in moto nello stesso senso ed alla stessa velocità del campo rotante e la forza che agisce sui poli è sempre la stessa.
Per far partire il sincrono occorre imporre inizialmente un frequenza molto bassa. Ad esempio a 0.1 Hz la forza agente si alternerebbe ogni 10 secondi, ma in tale tempo il rotore riesce a mettersi in moto nello stesso senso del campo rotante, cosa che non riusciva a fare prima per la sua inerzia meccanica. Quando il rotore è in moto si aumenta la frequenza gradualmente fino al valore desiderato.

La tua seconda domanda è priva di senso: non si può alimentare l'avvolgimento di rotore con una tensione trifase: l'avvolgimento di rotore, o di eccitazione, è un bipolo.

[Bluettino]

Come ti ha detto admin è privo di senso alimentare il circuito rotorico in alternata. Mi scuso per non averti semplificato ulteriormente la questione dicendoti che l'indotto puo' essere anche a magneti permanenti, quindi non avresti bisogno di alimentazione in CC per il circuito di eccitazione, come giustamente faceva notare admin.
Se alimenti lo statore con un inverter, come ti è stato detto, partendo da frequenze relativamente basse, riuscirai a imprimere il moto alla ruota polare senza bisogno di lanciarla con un motore primo (anche se esistono alternatori con una gabbia di scoiattolo realizzata sul rotore, che hanno la possibilità di auto avviarsi, solitamente a vuoto, ma non ricordo bene).

Se guardi bene il disegno che ho riportato, dovresti capire bene come funziona, fai attenzione perché le polarità con l'apice sono quelle generate dai circuiti statorici, quindi "ruotano" (il campo magnetico rotante dell'asincorono trifase, ne più ne meno). Quelle senza apici sono quelle del rotore, generate dal circuito di eccitazione o dai magneti permanenti. Se noti, il nord di un espansione polare di rotore, viene "preso" tra il nord e il sud del campo statorico, che mutuamente lo spingono e tirano, forzandolo a rimanere in posizione e trascinandolo nella rotazione.

Come detto se carichi troppo l'albero si creerà un eccessivo moto relativo e si inizieranno a perdere dei passi, cioè la polarità rotorica che consideri inizierà a rimanere indietro rispetto al campo rotante statorico, fino a che la velocità relativa sarà talmente alta da fare in modo che il campo dello statore non riuscirà più a imprimere efficacemente moto all'indotto.

Spero che ora sia un po più chiara la situazione, so che inizialmente non è facilissima da capire, ma se ci pensi bene è un funzionamento relativamente semplice da assimilare guardando attentamente l'illustrazione che ti ho riportato.

[migluigi64]

grazie per le risposte ai prossimi dubbi.
P.S. Ma l'avvolgimento del rotore dell'asincrono sia nel caso di rotore avvolto ke quello a gabbia di scoiattolo è alimentato con la trifase.

[RenzoDF]

grazie per le risposte ai prossimi dubbi.
P.S. Ma l'avvolgimento del rotore dell'asincrono sia nel caso di rotore avvolto ke quello a gabbia di scoiattolo è alimentato con la trifase.

Me lo spieghi dove vorresti collegare "la trifase" ad una gabbia

mi chiedo ... ma quando fate queste domande ... siete ON o OFF ?

[Bluettino]

Non ci siamo. Negli asincroni il rotore non è alimentato direttamente, ma è sede di forze elettro motrici indotte (f.e.m.i) dagli avvolgimenti statorici & relative correnti di circolazione.
La "gabbia" è solo un artifizio per evitare di usare il rotore avvolto, ma la funzione è la stessa, ossia creare il percorso per le correnti rotoriche.
Se il tuo dubbio è il fatto che nel m.a.t. con rotore avvolto ci siano contatti striscianti, è solamente per collegare in serie alle matasse rotoriche dei reostati per aumentare la coppia di spunto. Ad avviamento ottenuto gli avvolgimenti rotorici vengono nuovamente cortocircuitati e i reostati esclusi. Quei contatti striscianti hanno una funzione profondamente diversa dal complesso spazzole e collettore usato nelle macchine in continua.
Quindi come vedi, le spazzole ci sono, ma non hanno la funzione di "adduttori" di corrente elettrica che hanno nelle dinamo o nei sincroni.

Spero ora che inizi a capire, dopo un paio di post, in che direzione ragionare. In ogni caso se hai dubbi, qui troverai sicuramente persone disponibili e molto competenti per fugare i tuoi dubbi. L'unica cosa che ti si chiede è di essere attivo nel post e di fare tante tante domande

[migluigi64]

grazie per le risposte ai prossimi dubbi.
P.S. Ma l'avvolgimento del rotore dell'asincrono sia nel caso di rotore avvolto ke quello a gabbia di scoiattolo è alimentato con la trifase.

Me lo spieghi dove vorresti collegare "la trifase" ad una gabbia

mi chiedo ... ma quando fate queste domande ... siete ON o OFF ?

penso ke a volte siano proprio delle domande stupide a farci capire qualkosa.
comunque sarà mia premura citarti il testo del libro e il nr di pagina dove ho trovato scritto ciò ke ho domandato