1. Parte stazionaria: statore

Sottocomponenti chiave dello statore:

• Nucleo dello statore:
  Una struttura laminata realizzata con sottili lamiere di acciaio ad alto contenuto di silicio (spessore 0,3-0,5 mm). La laminazione riduce perdite per correnti parassite (calore di scarto causato dalle correnti indotte nel nucleo) e perdite di isteresi (energia persa a causa delle inversioni del campo magnetico). Il nucleo presenta fessure uniformemente distanziate sulla sua circonferenza interna per contenere l'avvolgimento dello statore.
• Avvolgimento dello statore (avvolgimento dell'indotto):
  Un insieme di bobine di rame o alluminio inserite nelle cave del nucleo dello statore. Quando viene fornita corrente alternata, l'avvolgimento genera un campo magnetico rotante (RMF)—la forza critica che fa girare il rotore.
  • Per i motori CA monofase: l'avvolgimento spesso comprende un "avvolgimento principale" (per la coppia) e un "avvolgimento ausiliario" (per avviare il motore, poiché la corrente monofase da sola non può produrre un campo rotante).
  • Per i motori CA trifase: vengono utilizzati tre avvolgimenti separati (distanziati elettricamente di 120°), che creano naturalmente un forte campo magnetico rotante senza componenti ausiliari.
• Telaio dello statore (alloggiamento del motore):
  Un involucro esterno rigido (tipicamente realizzato in ghisa, alluminio o acciaio) che:
  • Supporta il nucleo dello statore e protegge i componenti interni da polvere, umidità e danni fisici.
  • Funziona come dissipatore di calore per dissipare il calore generato dall'avvolgimento dello statore e dal nucleo.
  • Fornisce punti di montaggio (ad esempio piedini, flange) per fissare il motore all'attrezzatura.

2. Parte rotante: rotore

A. Rotore per motori a induzione (tipo più comune)

• Nucleo del rotore:
  Simile al nucleo dello statore, è una struttura laminata (lamiere di acciaio ad alto contenuto di silicio) con fessure sulla circonferenza esterna. La laminazione riduce al minimo le perdite di energia durante la rotazione.
• Avvolgimento a gabbia di scoiattolo:
  Un conduttore a bassa resistenza (solitamente alluminio o rame) fuso direttamente nelle cave del nucleo del rotore. Le estremità di questi conduttori sono cortocircuitate da due spessi "anelli terminali" (anch'essi in alluminio/rame), che formano una forma simile a una "gabbia di scoiattolo".
  • Non è necessaria alcuna connessione elettrica esterna: il campo magnetico rotante dello statore induce correnti parassite nell'avvolgimento della gabbia, che crea il proprio campo magnetico. L'interazione tra la forza di risonanza (RMF) dello statore e il campo indotto del rotore genera coppia, facendo ruotare il rotore.
• Albero del rotore:
  Un'asta metallica solida (acciaio) pressata o saldata al centro del nucleo del rotore. Trasferisce la coppia di rotazione del rotore ai carichi esterni (tramite giunti, pulegge o ingranaggi). L'albero è supportato da cuscinetti a entrambe le estremità per una rotazione fluida.

B. Rotore per motori sincroni

• Avvolgimento di campo:
  Un insieme di bobine di rame isolate avvolte attorno a un nucleo di ferro (le "espansioni polari del rotore"). A differenza dei motori a induzione, questo avvolgimento riceve corrente continua (CC) (tramite anelli collettori e spazzole) per creare un campo magnetico permanente (poli nord/sud) sul rotore.
• Anelli collettori e spazzole (per rotori avvolti):
  • Anelli collettori: Due anelli metallici (ottone/rame) montati sull'albero del rotore, collegati elettricamente all'avvolgimento di campo. Ruotano con il rotore.
  • Spazzole: Blocchi di carbonio o grafite fissati al telaio dello statore, che premono contro gli anelli collettori. Forniscono energia CC da una sorgente esterna all'avvolgimento del campo rotante.
  • Nota: Alcuni motori sincroni moderni utilizzano rotori a magneti permanenti (senza avvolgimento di campo o anelli collettori), che sono più semplici ed efficienti.

3. Componenti di supporto e protezione

• Cuscinetti:
  Situati su entrambe le estremità dell'albero del rotore (all'interno dei tappi terminali del telaio dello statore), riducono l'attrito tra l'albero rotante e il telaio fisso, consentendo una rotazione silenziosa e a bassa usura. Tra i tipi più comuni figurano:
  • Cuscinetti a sfere: Per motori di piccole e medie dimensioni (alta velocità, basso carico).
  • cuscinetti a rulli: Per motori di grandi dimensioni (carichi elevati, applicazioni gravose).
• Cappucci terminali (alloggiamenti dei cuscinetti):
  Coperture in plastica o metallo fissate alla parte anteriore e posteriore del telaio dello statore. Racchiudono i cuscinetti e fissano l'albero del rotore in posizione, impedendo inoltre alla polvere di entrare all'interno del motore.
• Sistema di raffreddamento:
  Previene il surriscaldamento (una delle principali cause di guasto del motore). I metodi includono:
  • Raffreddamento tramite ventola: Una piccola ventola montata sull'albero del rotore (all'interno del tappo posteriore) che soffia aria sullo statore e sul rotore.
  • Raffreddamento naturale: Per motori di piccole dimensioni (che si basano sulla dissipazione del calore attraverso il telaio dello statore).
  • Raffreddamento ad aria forzata/acqua: Per motori di grandi dimensioni e ad alta potenza (che utilizzano ventole esterne o camicie d'acqua attorno allo statore).
• Scatola terminale:
  Un vano resistente alle intemperie sul telaio dello statore, contenente i terminali elettrici. Fornisce un punto di collegamento sicuro per l'alimentazione CA (all'avvolgimento dello statore) e, per i motori sincroni, per l'alimentazione CC (all'avvolgimento di campo del rotore).
• Protezione termica (opzionale):
  Dispositivi come relè di sovraccarico termico O Termistori PTC integrati nell'avvolgimento dello statore. Rilevano il calore eccessivo (ad esempio, dovuto a sovraccarico o fluttuazioni di tensione) e interrompono l'alimentazione per evitare danni al motore.

In breve, lo statore genera il campo magnetico di azionamento, il rotore converte la forza magnetica in rotazione meccanica e i componenti di supporto garantiscono un funzionamento affidabile e a lungo termine: tutto questo contribuisce a rendere i motori a corrente alternata i cavalli da tiro delle applicazioni industriali, commerciali e domestiche.