Motore asincrono trifase: rendimento vs numero di poli

[stefanopc]

Si potrebbe fare anche una considerazione sul peso.
Visto che il motore è montato su un veicolo e il riduttore/(differenziale) è comunque presente si potrebbe pensare di non aumentare il numero di poli per avere un sistema più leggero e meno ingombrante.
Visto che le armoniche danno fastidio all'inverter, anche questo potrebbe essere un motivo ulteriore per non aumentare il numero di poli.

Ovviamente il rotore è stato progettato con gli adatti accorgimenti per aumentare la coppia in fase di avviamento?
Ciao

[gelex911]

Aggiungo che i motori trifase "standard" che trovi nei cataloghi sono autoventilati e che hanno il picco del rendimento a 4 poli, questo perché c'è il migliore bilanciamento tra l'aria generata alla ventola (che asporta calore) e la potenza richiesta dalla ventola stessa per essere trascinata. Non è infrequente trovare nei motori a 2 poli della categoria "alta efficienza" delle ventole della taglia inferiore, cioè un mec 160 2poli monta la ventola della serie mec 132.

Per quanto ne so più ci sono poli e più c'è rendimento a parità di coppia erogata, il problema poi è che la ventola coassiale gira troppo piano per asportare il calore generato dalle perdite, quindi i motori autoventilati ad alto numero di poli vengono sfruttati "poco". Diverso è il discorso se vengono servoventilati.

Infatti se ci pensi più poli ha un motore e più corte sono le testate, quindi minore resistenza e minori perdite nel rame.
Consideriamo invariate le perdite meccaniche (cuscinetti) di rotore (scorrimento e materiale corona) e le perdite aggiuntive a carico, rimangono le perdite nel ferro.
Gli statori delle macchine ad alto numero di poli (se correttamente disegnati) hanno una corona finissima proprio perché devono accomodare poco flusso, quindi a parità di sfruttamento magnetico dello statore, il suo peso è in proporzione minore rispetto ad una macchina di pari diametro interno di statore ma con meno poli. Inoltre tra le primissime formule del dimensionamento di tali macchine c'è proprio il diametro interno di statore, direttamente proporzionale alla coppia nominale che la macchina potrà generare.
Aggiungo anche che più il calore (delle perdite di rame e ferro, le principali) viene generato vicino alla carcassa, più è facile da espellere e le cave dei motori a due poli sono più interne rispetto a quelle ad es. di un 8 poli di pari diametro esterno.

Sempre a livello teorico, essendo potenza = coppia per giri, come già detto la coppia dipende dallo sfruttamento magnetico della macchina e dal diametro interno di statore (oltre che dalla lunghezza, che ho assunto finora costante nel confronto).
I giri, oltre che con i poli, possono essere variati con la frequenza di alimentazione e aumentandola crescono (in modo non lineare) le perdite nel ferro a parità di lamierino utilizzato (materiale, spessore, metodo di impaccaggio e isolamento tra strati).