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IL M.A.T. - Coggle Diagram
IL M.A.T.
3. Le Formule Chiave (Velocità e Scorrimento)
Velocità del campo magnetico rotante (n0)
Dipende dalla frequenza della corrente (f) e dal numero di coppie polari (p):
In giri al minuto:
$$n_0 = \frac{60 \cdot f}{p}$$
Regola pratica: Più alzi la frequenza f, più il motore va veloce. Più coppie polari p ci sono, più il motore va piano.
Lo Scorrimento (s)
È il "ritardo" del rotore rispetto al campo magnetico. Si calcola in percentuale così:
$$s\% = \frac{n_0 - n}{n_0} \cdot 100$$
A motore fermo (allo spunto/avviamento): n = 0, quindi lo scorrimento è massimo, s = 1 (o 100%).
Se fosse sincronizzato (impossibile): n = n0, quindi lo scorrimento sarebbe s = 0.
In funzionamento normale: Lo scorrimento è molto basso, di solito tra l'1% e il 10%.
Frequenza del rotore (fr)
Le correnti dentro il rotore non sono continue, ma alternate. La loro frequenza dipende dallo scorrimento:
$$f_r = s \cdot f$$
(Visto che s è molto piccolo a regime, anche la frequenza nel rotore a regime diventa bassissima).
4. Il Bilancio delle Potenze (Le Perdite)
Quando il motore lavora, non tutta la potenza elettrica assorbita (Pa) diventa potenza meccanica utile sul carico (Pr). Una parte si perde lungo la strada sotto forma di calore.
Ecco il viaggio della potenza dall'inizio alla fine:
Potenza Assorbita (Pa): È l'energia elettrica che entra dalla rete.
Perdite nello Statore: * Perdite nel ferro (Pf): Causate dal magnetismo nello statore.
Perdite nel rame (Pj1): Calore nei fili dello statore (spesso trascurabili nei calcoli semplificati).
Perdite addizionali (Padd): Stimata pari allo 0,5% della potenza assorbita.
Potenza Trasmessa (Pt): Quella che riesce a passare dallo statore al rotore attraverso il traferro.
Perdite nel Rotore:
Perdite nel rame del rotore (Pj2): Calore generato dalle correnti nel rotore.
Perdite nel ferro del rotore: Sono trascurabili perché la frequenza del rotore (fr) a regime è quasi zero.
Potenza Meccanica Totale (Pm): La spinta totale generata dal rotore.
Perdite Meccaniche (Pmv): Attriti dei cuscinetti e della ventola di raffreddamento.
Potenza Resa (Pr): Quella che rimane davvero disponibile sull'albero del motore per far muovere il carico.
2. Come funziona? (Il principio fisico)
Quando alimentiamo lo statore con la corrente trifase, si crea un Campo Magnetico Rotante (un magnete invisibile che gira da solo ad altissima velocità).
Questo campo magnetico rotante passa attraverso il rotore (che all'inizio è fermo).
Per la Legge di Lenz, nel rotore si creano delle correnti elettriche che generano a loro volta un altro campo magnetico. Questo secondo campo "insegue" il primo per opporsi alla variazione, facendo iniziare a girare il rotore.
Perché si chiama "Asincrono"?
Perché il rotore non raggiungerà mai la velocità del campo magnetico rotante.
Se la raggiungesse (condizione di sincronismo), il campo magnetico sembrerebbe fermo rispetto al rotore.
Senza movimento relativo, sparirebbero le correnti nel rotore e, di conseguenza, la forza per farlo girare.
L'attrito frena sempre un minimo il motore, quindi la velocità del motore (n) è sempre inferiore alla velocità del campo magnetico (n0).
1. Cos'è e com'è fatto il M.A.T.?
È una macchina elettrica che trasforma l'energia elettrica in energia meccanica (movimento). È composto da due parti principali separate da un piccolissimo spazio vuoto detto traferro:
STATORE (parte ferma): Un cilindro cavo con delle fessure (cave) all'interno. Lì dentro ci sono dei fili conduttori avvolti che formano 3 avvolgimenti distinti, sfasati tra loro di $120^\circ$.
ROTORE (parte che gira): Un cilindro pieno che si trova dentro lo statore. Può essere di due tipi:
A gabbia di scoiattolo: Fatto di barre di rame o alluminio chiuse ad anello alle estremità (sembra una ruota per criceti).
A rotore avvolto: Ha degli avvolgimenti di filo simili allo statore, collegati a dei contatti striscianti (spazzole), ma che nel funzionamento normale sono comunque chiusi in cortocircuito.