I tre principali tipi di motori a corrente continua sono classificati in base al metodo di eccitazione (ovvero la generazione del campo magnetico dello statore), vale a dire: motore a corrente continua ad eccitazione separata, motore a corrente continua ad eccitazione parallela e motore a corrente continua ad eccitazione in serie.
Presentano differenze significative nella struttura, nelle caratteristiche e negli scenari applicativi, come segue:
1. Motore CC a eccitazione separata
principio fondamentale
L'avvolgimento di eccitazione dello statore (la bobina che genera il campo magnetico) è alimentato da una fonte di alimentazione CC indipendente, diversa dall'avvolgimento dell'indotto del rotore (la bobina che genera la coppia elettromagnetica).
I circuiti dei due sono separati l'uno dall'altro e non interferiscono tra loro.
Caratteristiche principali
Elevata precisione di controllo: la corrente di eccitazione e la corrente di indotto possono essere regolate indipendentemente, quindi il controllo della velocità e della coppia è molto preciso.
Ampio intervallo di velocità: regolando la corrente di eccitazione, è possibile ottenere un ampio intervallo di regolazione della velocità al di sopra o al di sotto della velocità nominale.
Costo elevato: a causa della necessità di un'ulteriore alimentazione di eccitazione indipendente, il costo iniziale dell'attrezzatura e la complessità del circuito sono maggiori.
Applicazioni tipiche
Adatto a scenari che richiedono un'elevata precisione di controllo, come:
Macchine utensili industriali (torni, fresatrici, ecc.)
Sistema servo robotico
Controllo della trazione dei veicoli elettrici
2. Motore CC con avvolgimento in derivazione
principio fondamentale
L'avvolgimento di eccitazione dello statore è collegato in parallelo all'avvolgimento di indotto del rotore e condividono la stessa alimentazione CC.
La resistenza dell'avvolgimento di eccitazione è elevata, quindi la corrente di eccitazione che scorre attraverso è piccola e stabile.
Caratteristiche principali
Velocità stabile: quando il carico cambia, la fluttuazione della velocità è minima e rimane pressoché costante (poiché la corrente di eccitazione non è influenzata dal carico, l'intensità del campo magnetico è stabile).
Coppia moderata: la coppia di avviamento è moderata, adatta al funzionamento regolare delle apparecchiature e non adatta all'avviamento con carichi pesanti.
Struttura semplice: non necessita di alimentazione di eccitazione indipendente, facile manutenzione e costi inferiori rispetto ad altri motori di eccitazione.
Applicazioni tipiche
Adatto per dispositivi che richiedono una velocità di rotazione stabile, come:
Pompa centrifuga dell'acqua, ventilatore di ventilazione
Nastro trasportatore, compressore
Macchine da stampa, macchinari tessili
3. Motore CC in serie Won
principio fondamentale
L'avvolgimento di eccitazione dello statore è collegato in serie con l'avvolgimento di indotto del rotore e la stessa corrente scorre sia attraverso l'avvolgimento di eccitazione sia attraverso l'avvolgimento di indotto, quindi l'intensità del campo magnetico è proporzionale alla corrente di indotto.
Caratteristiche principali
Coppia di avviamento estremamente elevata: all'avviamento, la corrente di armatura è al massimo e il campo magnetico è al massimo dell'intensità, il che può generare una coppia di avviamento di gran lunga superiore a quella di altri tipi di motori a corrente continua.
La velocità cambia drasticamente con il carico: quando il carico viene ridotto, la velocità aumenta bruscamente (e potrebbe persino danneggiare il motore a causa del "volo");
Quando il carico aumenta, la velocità diminuisce notevolmente.
Struttura robusta: l'avvolgimento di eccitazione ha una bassa resistenza, pochi giri, una struttura semplice e durevole, adatta a condizioni di lavoro difficili.
Applicazioni tipiche
Adatto per attrezzature pesanti che richiedono una coppia di avviamento eccessiva, come:
Locomotive elettriche, tram
Gru, argano
Motorino di avviamento del motore a combustione interna (come il motorino di avviamento dell'auto)