Cos'è la rotazione sincrona
La velocità del rotore alla quale opera motore asincrono, dipende dalla frequenza della tensione di alimentazione, dalla potenza del carico di corrente sull'albero e dal numero di poli elettromagnetici del dato motore. Questa velocità reale (o frequenza operativa) è sempre inferiore alla cosiddetta frequenza sincrona, che è determinata solo dai parametri della fonte di alimentazione e dal numero di poli dell'avvolgimento dello statore di questo motore asincrono.
Pertanto, la velocità sincrona del motoreIo sono Se la frequenza di rotazione del campo magnetico dell'avvolgimento dello statore è alla frequenza nominale della tensione di alimentazione e differisce leggermente dalla frequenza operativa. Di conseguenza, il numero di giri al minuto sotto carico è sempre inferiore ai cosiddetti giri sincroni.
La figura mostra come la frequenza della rotazione sincrona per un motore a induzione con uno o un altro numero di poli dello statore dipende dalla frequenza della tensione di alimentazione: maggiore è la frequenza, maggiore è la velocità angolare di rotazione del campo magnetico. Ad esempio, dentro azionamenti a frequenza variabile cambiando la frequenza della tensione di alimentazione cambiando la frequenza sincrona del motore. Ciò modifica anche la velocità operativa del rotore del motore sotto carico.
Tipicamente, l'avvolgimento dello statore di un motore a induzione viene alimentato con corrente alternata trifase, che crea un campo magnetico rotante. E più coppie di poli - minore è la frequenza di rotazione sincrona - la frequenza di rotazione del campo magnetico dello statore.
La maggior parte dei motori asincroni moderni ha da 1 a 3 coppie di poli magnetici, in rari casi 4, perché più poli ci sono, minore è il rendimento del motore asincrono. Tuttavia, con meno poli, la velocità del rotore può essere modificata in modo molto fluido modificando la frequenza della tensione di alimentazione.
Come notato sopra, la frequenza operativa effettiva di un motore a induzione differisce dalla sua frequenza sincrona. Perché sta accadendo? Quando il rotore ruota a una frequenza inferiore a quella sincrona, i fili del rotore attraversano il campo magnetico dello statore a una certa velocità e in essi viene indotto un EMF. Questo EMF crea correnti nei conduttori del rotore chiuso, a seguito delle quali queste correnti interagiscono con il campo magnetico rotante dello statore e si verifica una coppia: il rotore viene attratto dal campo magnetico dello statore.
Se la coppia ha un valore sufficiente per vincere le forze di attrito, il rotore inizia a ruotare finché la coppia elettromagnetica non è uguale alla coppia frenante creata dal carico, dalle forze di attrito, ecc.
In questo caso, il rotore è sempre in ritardo rispetto al campo magnetico dello statore, la frequenza operativa non può raggiungere la frequenza sincrona, perché se ciò accade, l'EMF cesserà di essere indotto nei fili del rotore e la coppia semplicemente non apparirà. Di conseguenza, per la modalità motore il valore "scorrimento" (scivolare S, di regola, è del 2-8%), in relazione al quale è vera anche la seguente disuguaglianza del motore:
Ma se il rotore dello stesso motore asincrono viene fatto ruotare con l'aiuto di un azionamento esterno, ad esempio un motore a combustione interna, a una velocità tale che la velocità del rotore superi la frequenza sincrona, allora la fem nei fili del rotore e la corrente attiva in essi acquisirà una certa direzione e diventerà un motore a induzione Generatore.
Il momento elettromagnetico totale risulta essere ritardato, lo scorrimento s diventa negativo.Ma affinché si manifesti la modalità del generatore, è necessario fornire al motore a induzione potenza reattiva, che creerebbe un campo magnetico sullo statore. Al momento dell'avviamento di tale macchina in modalità generatore, può essere sufficiente l'induzione residua del rotore e dei condensatori che sono collegati alle tre fasi dell'avvolgimento statorico che alimentano il carico attivo.