Differenza tra motore a induzione e motore sincrono

Differenza principale - Motore a induzione contro motore sincrono

I motori asincroni e sincroni sono due diversi tipi di motori AC. Entrambi contengono uno statore che crea un campo magnetico rotante e un rotore che ruota in risposta. Il differenza principale quello tra il motore a induzione e quello sincrono, nei motori sincroni, i rotori ruotano alla stessa velocità a cui ruota il campo magnetico, mentre i rotori dei motori a induzione ruotano a una velocità inferiore a quella del campo magnetico rotante.

Cos'è un motore sincrono

Un motore sincrono è costituito da a statore (una parte non mobile), che ha avvolgimenti forniti con un alimentatore alternato trifase. Gli avvolgimenti sono collegati all'alimentazione in modo tale che quando le correnti alternate delle fasi variano, un campo magnetico rotante si forma attorno allo statore. Il rotore (la parte rotante) del motore sincrono viene alimentata con una corrente continua in modo da formare un elettromagnete, il cui campo magnetico non cambia nel tempo. Quando il motore funziona, il campo magnetico del rotore interagisce con il campo magnetico rotante dello statore e il rotore stesso sta ruotando in modo che i suoi poli magnetici siano "bloccati" con un polo magnetico attrattivo nello statore.

Tuttavia, all'inizio, il campo magnetico prodotto dallo statore ruota così rapidamente che il rotore non è in grado di reggere la rotazione a causa della sua stessa inerzia. In altre parole, i motori sincroni non lo sono auto-partenza. Per superare questo problema, rotori a gabbia di scoiattolo può essere utilizzato. Quando questi rotori sono posizionati all'interno di un campo magnetico rotante, le correnti vengono indotte sulla struttura a gabbia di scoiattolo. Queste correnti creano il loro campo magnetico che interagisce con il rotante campo magnetico, facendo sì che la gabbia sperimentasse una forza. Il risultato è che anche la "gabbia di scoiattolo" inizia a ruotare. Poiché il rotore è collegato alla gabbia di scoiattolo, anche il rotore inizia a ruotare. Quando il rotore inizia a ruotare ad una velocità prossima alla velocità alla quale il campo magnetico sta ruotando, la corrente continua sullo statore viene attivata. Ora, il rotore si sta muovendo ad una velocità abbastanza veloce che consente al suo campo magnetico di rimanere bloccato con il campo magnetico dallo statore. Una volta bloccati, il rotore può continuare a ruotare insieme al campo magnetico rotante.

Un altro metodo per far ruotare il rotore ad una velocità più vicina a quella del campo magnetico è quello di collegare il rotore a un motore esterno. Ancora una volta, quando il rotore raggiunge una velocità abbastanza vicina, la sua corrente viene attivata in modo che il suo campo magnetico possa essere bloccato con il campo magnetico rotante dello statore.

Il rotore nel motore sincrono ruota alla stessa velocità della velocità del campo magnetico rotante, ed è per questo che viene chiamato il motore sincrono. Il numero di giri che il campo magnetico ruota al minuto è chiamato il velocità sincrona (), ed è dato in termini di frequenza della corrente alternata e il numero di poli dello statore collegato a una delle tre fasi di:

Il video qui sotto fornisce una buona spiegazione di come funziona un motore sincrono.

Cos'è un motore a induzione

L'impostazione di un motore a induzione presenta alcune somiglianze con l'impostazione di un motore sincrono. Proprio come i motori sincroni, anche i motori asincroni sono costituiti da una serie di avvolgimenti statorici collegati ad un'alimentazione alternata trifase. Come accennato in precedenza, ciò produrrebbe un campo magnetico rotante.

Il rotore di un motore a induzione è del tipo a gabbia di scoiattolo. Come accennato in precedenza, quando un rotore a gabbia di scoiattolo è posto all'interno di un campo magnetico rotante, produce una corrente attraverso la gabbia. La corrente produce il proprio campo magnetico, che a sua volta interagisce con il campo magnetico rotante. Di conseguenza, anche il rotore a gabbia di scoiattolo inizia a ruotare.

Motori a induzione

In contrasto con il motore sincrono, il rotore di un motore a induzione ruota a una velocità inferiore rispetto alla velocità alla quale il campo magnetico sta ruotando. Questo perché, se il rotore ruotasse alla stessa velocità di quello del campo magnetico, il flusso magnetico attraverso il rotore si arresterebbe mutevole e così secondo la legge di Faraday, non ci sarebbe più una corrente che scorre nel rotore. Pertanto, quando il rotore inizia a ruotare ad una velocità prossima alla velocità di rotazione del campo magnetico, la forza su di esso si ridurrebbe e comincerebbe a rallentare. Quando inizia a rallentare, il flusso magnetico che lo attraversa cambierebbe a un ritmo maggiore, quindi ora sperimenterebbe una forza maggiore. In questo modo, il rotore non si arresta mai, ma non raggiunge mai la velocità del campo magnetico rotante. Per questo motivo, si dice che i motori a induzione siano un tipo di motore asincrono. 

La differenza tra la velocità del rotore e la velocità del campo magnetico rotante è chiamata scivolare. La quantità di slittamento è maggiore quando un carico più grande è collegato al rotore. Il video qui sotto fornisce una spiegazione su come funziona un motore a induzione.

Differenza tra motore a induzione e motore sincrono

Velocità del rotore

Rotori di a motore sincrono ruotare alla stessa velocità con cui ruota il campo magnetico formato dallo statore.

Rotore di un motore a induzione ruota più lentamente rispetto ai campi magnetici prodotti dagli statori.

Auto-partenza

Motori sincroni non sono auto-partenti.

Motori a induzione sono auto-partenti.

Requisito attuale

Motori sincroni richiedono una corrente continua per creare un campo magnetico statico attraverso il rotore. Questo di solito viene prodotto da corrente alternata utilizzando anelli di scorrimento e spazzole. 

Motori a induzione non richiedere che il rotore sia dotato di una corrente continua.

Cortesia dell'immagine:

"Motori elettrici trifase a induzione (collegamento a triangolo) ..." di Zureks (Opera propria) [CC BY-SA 3.0], tramite Wikimedia Commons