GENERALITÀ
Le
macchine sincrone sono utilizzate molto frequentemente come generatori di
corrente alternata. La
macchina sincrona è utilizzata come motore elettrico solo nel caso in cui si
voglia sfruttare la perfetta sincronizzazione tra la velocità della macchina
sincrona e la frequenza d' alimentazione. La
macchina sincrona è costituita da una parte fissa detta statore e una mobile
detta rotore. Lo statore genera il campo magnetico rotante. Lo statore è
alimentato da corrente alternata tramite dei connettori collegati in
configurazione stella o triangolo. Il
rotore genera un campo magnetico fisso. Il rotore è alimentato con una corrente
continua ottenuta tramite spazzole striscianti. I
motori sincroni non si avviano in modo autonomo ma necessitano di un motore
ausiliario. Il motore sincrono durante la fase d'avviamento è portato alla
velocità di regime dal motore ausiliario e in tale situazione alimentando lo
statore e il rotore si determinano dei campi magnetici che concatenandosi
obbligano il motore a ruotare. Poichè il fenomeno d'induzione avviene per
l'azione del rotore esso è detto anche induttore mentre lo statore che subisce
l'induzione è detto anche indotto. Vi
sono motori sincroni che possono avviarsi in modo autonomo e sono detti
autosincroni. I motori autosincroni hanno un avvolgimento tale da far
comportare all' avviamento il motore come uno asincrono. La relazione che ci
permette di determinare la velocità di un motore sincrono è la
seguente: Numero giri = 60 * frequenza / numero
poli
•rotore isotropo: è
dotato di un avvolgimento distribuito, con i lati attivi disposti in cave
ricavate su una porzione pari a circa 2/3 della superficie di rotore. Questa
struttura è l’unica adeguata a macchine veloci, cioè a 2 o 4 poli . Viene anche
detto liscio perché, trascurando la disuniformità dovuta alla presenza delle
cave, il traferro tra statore e rotore è costante in tutti i punti della
periferia della macchina. Gli accorgimenti costruttivi (limitazione dei
conduttori a 2/3 del passo polare, nelle macchine sincrone Isotrope, sagomatura
dei poli nelle macchine sincrone Anisotrope) sono finalizzati ad ottenere una
distribuzione sinusoidale dell’induzione al traferro. Dato
che l’induttore è il rotore, l’avvolgimento di eccitazione è in rotazione; per
alimentarlo, ci sono due modalità:
vtramite un sistema di anelli (solidali
col rotore) e spazzole striscianti (fisse sullo statore);
vtramite una cosiddetta “eccitatrice
statica”, cioè un sistema costituito da un piccolo generatore a magneti
permanenti, in cui l’induttore è sullo statore, e l’indotto è sul rotore; in
serie all’indotto vi è un sistema di conversione statica CA-CC, in modo da
ottenere una corrente continua che può alimentare l’induttore della macchina
sincrona; in tal modo, si riesce ad evitare l’impiego di spazzole e contatti
striscianti (che danno problemi di usura e di scintillio).
LE MACCHINE SINCRONE TRIFASE
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