Dubbi Motore a corrente continua

[Vibia]

Buonasera,

Stavo studiando il motore a corrente continua e nello studio sono incappato in alcuni dubbi che neanche su internet sono riuscito a risolvere e pensavo che solo qui potevo chiedere un aiuto

-Ho letto che, per sfruttare al meglio tutta la superficie del rotore, vengono utilizzate N matasse connesse diametralmente lungo il rotore e passanti per 2N cave formando un circuito chiuso. In questo circuito chiuso, vogliamo che non scorri una corrente durante la rotazione nel campo magnetico e per fare ciò vogliamo che la fem indotta risultante sia nulla

1)Questo perché se si verificasse un passaggio di corrente avremmo un campo magnetico che disturberebbe il campo magnetico generato dagli avvolgimenti di eccitazione sui poli?

-Ho letto che è possibile avere una corrente che scorre nelle matasse se all'interno dei conduttori connessi alle spazzole abbiamo un passaggio di corrente.

2)Questa corrente scorre a causa ad esempio di un carico?

-Ho letto che le spazzole vanno posizionate sul piano neutro perché è il punto in cui avviene il cambio di segno della corrente in modo da avere in un conduttore un certo verso della corrente e nell'altro un altro verso

3)Il mio dubbio è legato al perché di questa scelta dato che se noi sappiamo che per un semiperiodo la corrente è positiva e per l'altro è negativa, posso posizionare le spazole nei punti in cui è sempre positiva (ad es S1) e negativa (ad es S2).
A questo mio dubbio però ho pensato che forse tale scelta è dovuta perché dopo viene detto che la corrente di armatura è sede di un campo magnetico e si ipotizza per poterlo quantificare che le sue linee di forza sono coincidenti con quelle del campo magnetico indotto nel traferro. Può essere una giusta spiegazione?

4)Un ultimo dubbio è sul circuito di armatura, non capisco se sono solo le matasse o è l'insieme matasse, spazzole lamelle e conduttori collegati alle spazzole?


Grazie in anticipo per l'aiuto

[Candy]

3)Il mio dubbio è legato al perché di questa scelta dato che se noi sappiamo che per un semiperiodo la corrente è positiva e per l'altro è negativa

Anche in corrente continua?

Mi interessa l'argomento, ma non partecipo perché ne è passata di acqua sotto i ponti da che studiavo queste cose, e, pur essendo relativamente semplici, ho pure capito male le tue domande. Ho paura che ci sia qualche errore, ma sei fortutato, admin è compoetente e sa eventualmente chi chiamare ulteriormente. Sono curioso, perché la storia del piano neutro delle spazzole, mi fa strano parecchio.

[Vibia]

Anche in corrente continua?

Scusami il paragrafo del libro si chiama "La macchina in corrente continua" e macchina sta a significare che è utilizzabile come motore o come generatore.
Siccome sono argomenti nuovi per me spero di non aver scritto un idiozia

Ho paura che ci sia qualche errore, ma sei fortutato, admin è compoetente e sa eventualmente chi chiamare ulteriormente. Sono curioso, perché la storia del piano neutro delle spazzole, mi fa strano parecchio.

Il fatto è che sono cose che ho letto dal libro che sto studiando e il fatto che tu mi dica queste cose spaventa anche a me

[gill90]

Io ho qualche ricordo in merito, però perdonami ma non capisco la tua prima domanda: cosa intendi con circuito chiuso? Nel senso che lo chiudi tu facendo passare una corrente nel rotore? E per rotazione del campo magnetico cosa intendi?
Io interpreto così: alimentando il rotore e misurando la tensione indotta sul circuito di eccitazione, ruotando l'albero (rotore percorso dalla corrente) si vuole che la tensione indotta rilevata ai capi dello statore sia nulla. In tal caso significa che, come dici tu, il campo prodotto dal rotore non influisca sullo statore, ossia che tale campo non concateni le spire di eccitazione. È questo che intendevi?

[Vibia]

Io ho qualche ricordo in merito, però perdonami ma non capisco la tua prima domanda: cosa intendi con circuito chiuso? Nel senso che lo chiudi tu facendo passare una corrente nel rotore?

No, in pratica intendo che sul rotore vengono disposte queste N matasse in 2N cave e vengono chiuse ovvero che non ci sono terminali di connessione (purtroppo devo solo immaginare questa cosa perché sfortunatamente non ho mai visto un motore cc)

E per rotazione del campo magnetico cosa intendi?

rotazione del rotore nel campo magnetico (ho sottointeso il campo magnetico indotto dall'avvolgimento statorico di eccitazione)

alimentando il rotore e misurando la tensione indotta sull'armatura, ruotando l'albero (rotore percorso dalla corrente) si vuole che la tensione indotta rilevata ai capi dell'armatura sia nulla. In tal caso significa che, come dici tu, il campo prodotto dal rotore non influisca sullo statore, ossia che tale campo non concateni le spire di armatura. È questo che intendevi?

Il vero problema è che non riesco a capire io ciò che sta scritto dal libro dove sto studiando poiché non viene detto chiaramente il perché di questa cosa

esattamente viene detto questo

Affinché in questo circuito chiuso
non circoli corrente quando esso è in
rotazione nel campo magnetico di
eccitazione, è necessario che la f.e.m.
indotta risultante sia nulla.

Per questo io mi chiedo il perché di tale affermazione e provo a darmi una risposta da solo pensando che forse è legato al fatto che, se ci fosse un passaggio di corrente, questa sarebbe sede di un campo magnetico che assieme a quello prodotto dalla corrente di armatura, legata alla presenza del carico, provocherebbe un eccessiva distorsione del campo magnetico indotto al traferro e un eccessivo spostamento dell'asse interpolare.

Comunque non so se ho problemi io, ma penso che devo utilizzare una fonte alternativa per poter chiarire gli aspetti che non riesco ad afferare da questo libro su cui sto studiando

[gill90]

Oh pardon, ho letto male io...
Comunque credo che il senso sia quello del mio messaggio precedente, in tal modo si sottolinea l'ortogonalità dell'avvolgimento di statore rispetto a quello di rotore, così come dei rispettivi campi magnetici (nessuna interferenza). Purtroppo graficamente è un po' un casino da rappresentare, puoi comunque far riferimento alle dispense che trovi qui, fanno parte del corso di Azionamenti 1 che ho seguito l'anno scorso e sono ben fatte. Se non dovesse bastare ci sono anche degli appunti in questo link, in cui a partire dall'immagine 0033 viene spiegato il modello del motore in cc in maniera molto chiara ed esaustiva.
Per quanto riguarda il punto 2), se vuoi far funzionare la macchina da motore, devi alimentare tanto lo statore quanto il rotore, per cui la corrente scorre perché al rotore ci colleghi un generatore di tensione. Se invece agisci da generatore, allora alimenti lo statore e giri il rotore. Sul rotore si formerà una fem che produrrà passaggio di corrente se ci colleghi un carico resistivo.
Per quanto riguarda il punto 3), le spazzole vanno posizionate lì perché è la posizione più assennata. Le spazzole devono solamente garantire la conducibilità tra parte fissa (connettori di armatura) e parte mobile (lamelle), e in particolare la coppia massima si ottiene quando gli assi delle spire di eccitazione e armatura sono tra loro ortogonali. Per questo motivo, e anche perché così facendo l'interazione tra i campi prodotti da statore e rotore è nulla, si sceglie di porre le lamelle in tale posizione.
Per il 4) non ci ho mai fatto caso, ma direi che con circuito di armatura si intende tutto l'insieme.

[Vibia]

3), le spazzole vanno posizionate lì perché è la posizione più assennata. Le spazzole devono solamente garantire la conducibilità tra parte fissa (connettori di armatura) e parte mobile (lamelle), e in particolare la coppia massima si ottiene quando gli assi delle spire di eccitazione e armatura sono tra loro ortogonali. Per questo motivo, e anche perché così facendo l'interazione tra i campi prodotti da statore e rotore è nulla, si sceglie di porre le lamelle in tale posizione.

Ecco questa è la parte che non mi è del tutto chiara e credo che sul libro coincida con questa parte

Codice: Seleziona tutto

In questa maniera nei punti della superficie rotorica al traferro in cui l’induzione conserva lo stesso segno anche la corrente nei conduttori di armatura mantiene sempre lo stesso segno e, di conseguenza, le
forze generate dall’interazione induzione al traferro-corrente di armatura sono tutte concordi
e la loro risultante assume il massimo valore. La posizione ideale per le spazzole è sul piano
neutro di macchina, lungo il quale avviene l’inversione del campo di induzione al traferro
generato dall’eccitazione (cfr. fig. 4.13).

Penso che si ottenga la coppia massima perché il vettore corrente è ortogonale al vettore campo magnetico indotto B e di conseguenza la forza perpendicolare al piano individuato dai due vettori in questione (dovuta alla legge di Lenz) è massima. Per questo?

[gill90]

I termini energia e coenergia magnetica li hai già sentiti nominare o ti suonano nuovi?

[admin]

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

L’avvolgimento di indotto è chiuso. Le forze elettromotrici indotte nei conduttori (lati di matassa) che lo costituiscono, non devono far circolare una corrente all’interno dell’avvolgimento (quindi, in figura, i=0), che servirebbe solo a dissipare inutilmente calore internamente alla macchina. Quindi i collegamenti sono eseguiti in modo da realizzare questa condizione.

Le spazzole prelevano la tensione esistente tra due punti dell’avvolgimento che esse vedono suddiviso in almeno due vie, ciascuna sede di una medesima tensione E.
Per le spazzole le due vie sono in parallelo e danno luogo alla tensione tra le spazzole stesse.
L’armatura gira, le spazzole sono ferme ed il collettore fa sì che le spazzole vedano sempre la stessa configurazione di tensione nelle due vie, nonostante che esse siamo composte da conduttori sempre diversi. Sono conduttori però che vengono a trovarsi sempre nella stessa posizione fisica, quindi sono sede di identiche forze elettromotrici, per cui per le spazzole non cambia nulla e, tra esse, si presenta sempre la stessa tensione.

La corrente uscente (funzionamento come generatore) od entrante (funzionamento come motore) dalla spazzola a potenziale più alto è dovuta al carico passivo (funzionamento come generatore) od al generatore (funzionamento come motore) collegato tra le spazzole. Essa si suddivide in parti uguali nelle due vie.

Le spazzole sono poste in modo tale da avere tra esse la massima tensione possibile.
Questo si ottiene quando sono in contatto diretto, tramite le lamelle del collettore, con conduttori che vengono a trovarsi sul piano neutro, cioè sull’asse interpolare dell’avvolgimento di campo dove il campo magnetico prodotto dall’eccitazione è nullo.

[gill90]

admin non riesco a inquadrare lo schema da te rappresentato: come dovrebbe essere diretto il flusso magnetico di eccitazione?