Italian 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Indonesian 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
La ragione per cui un motore a corrente alternata può raggiungere una rotazione continua risiede nell'utilizzo del principio dell'induzione elettromagnetica e dell'effetto di un campo magnetico rotante, insieme a una specifica progettazione strutturale che converte stabilmente l'energia elettrica in energia meccanica. Le sue strutture chiave e i suoi principi di funzionamento possono essere analizzati dai seguenti due aspetti:
1. Strutture chiave: la “fondazione hardware” che supporta la rotazione
Un motore a corrente alternata è costituito principalmente da due parti principali: lo statore e il rotore. Il funzionamento congiunto di queste due parti è un prerequisito per la rotazione.
- Statore: Essendo la parte fissa del motore, i componenti principali dello statore sono il nucleo dello statore e l'avvolgimento dello statore. Il nucleo dello statore è solitamente formato da laminazione di lamiere di acciaio al silicio, che può ridurre efficacemente le perdite per correnti parassite. Il lato interno del nucleo è distribuito uniformemente con fessure per l'alloggiamento dell'avvolgimento dello statore. L'avvolgimento dello statore è generalmente costituito da fili di rame smaltati e collegato a un avvolgimento trifase secondo regole specifiche (la maggior parte dei motori CA industriali sono motori trifase), che a sua volta è collegato a un alimentatore CA trifase. Quando la corrente attraversa l'avvolgimento, lo statore genera un campo magnetico rotante, che funge da "fonte di energia" che aziona il motore in rotazione.
- Rotore: Il rotore è la parte rotante del motore e viene comunemente suddiviso in due tipologie: rotore a gabbia di scoiattolo e rotore avvolto. Il rotore a gabbia di scoiattolo ha una struttura semplice, costituita da un nucleo, avvolgimenti (barre di rame o barre di alluminio) e anelli terminali. Gli avvolgimenti del rotore sono inseriti nelle fessure del nucleo come una "gabbia" e cortocircuitati ad entrambe le estremità attraverso gli anelli terminali. Il rotore avvolto, invece, ha avvolgimenti con strati isolanti inseriti nelle fessure del nucleo. Le due estremità degli avvolgimenti sono condotte all'esterno attraverso anelli collettori e spazzole, e possono essere collegate resistenze esterne per regolare le prestazioni del motore. La funzione principale del rotore è quella di generare una corrente indotta sotto l'azione del campo magnetico rotante dello statore, per poi essere spinto a ruotare dalla forza elettromagnetica.
2. Principio di funzionamento: la “logica di rotazione” guidata dalla forza elettromagnetica
La rotazione di un motore a corrente alternata si basa su un processo completo di "generazione di campo magnetico rotante - formazione di corrente indotta - rotazione guidata da forza elettromagnetica". Prendiamo come esempio il motore a corrente alternata asincrono trifase (il tipo più diffuso):
- Generazione di campo magnetico rotante: Quando gli avvolgimenti trifase dello statore sono collegati a un alimentatore CA trifase simmetrico, ciascuna fase dell'avvolgimento genera una corrente alternata che varia sinusoidalmente nel tempo. A causa della differenza di fase di 120° tra le tre correnti, il campo magnetico combinato da esse eccitato congiuntamente nel nucleo dello statore non è stazionario, ma ruota attorno all'asse del motore a una velocità stabile (nota come velocità sincrona), formando un "campo magnetico rotante". L'entità della velocità sincrona è determinata dalla frequenza di alimentazione e dal numero di coppie polari dell'avvolgimento statorico del motore, secondo la formula: n₀ = 60f/p (dove n₀ è la velocità sincrona, in giri/min; f è la frequenza di alimentazione, in Hz; p è il numero di coppie polari).
- Corrente indotta dal rotore e forza elettromagnetica: Le linee di forza del campo magnetico rotante tagliano gli avvolgimenti del rotore (o barre del rotore). Secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, negli avvolgimenti del rotore viene generata una forza elettromotrice indotta. Poiché gli avvolgimenti del rotore formano un circuito chiuso attraverso gli anelli terminali (o circuiti esterni), la forza elettromotrice indotta fa fluire una corrente negli avvolgimenti del rotore, generando una "corrente indotta dal rotore". A questo punto, i conduttori del rotore con corrente indotta si trovano nel campo magnetico rotante dello statore. Secondo la regola della mano sinistra di Fleming, i conduttori del rotore sono soggetti all'azione della forza elettromagnetica. La coppia totale esercitata da queste forze elettromagnetiche sull'asse del rotore del motore è chiamata "coppia elettromagnetica".
- Rotazione continua e caratteristica “asincrona”: Spinto dalla coppia elettromagnetica, il rotore del motore inizia a ruotare nella direzione del campo magnetico rotante e accelera gradualmente. Tuttavia, è opportuno notare che la velocità del rotore (denominata velocità del rotore n) non può mai raggiungere la velocità sincrona n₀ del campo magnetico rotante dello statore. Questo perché se la velocità del rotore è uguale alla velocità sincrona, non ci sarà alcun moto relativo tra i conduttori del rotore e il campo magnetico rotante e le linee del campo magnetico non potranno tagliare i conduttori del rotore. Di conseguenza, sia la corrente indotta dal rotore che la coppia elettromagnetica scompariranno e il rotore decelererà a causa della resistenza. Pertanto, la velocità del rotore è sempre inferiore alla velocità sincrona. Questa "differenza di velocità" è una condizione necessaria per mantenere la corrente indotta dal rotore e la coppia elettromagnetica, ed è anche l'origine del nome "motore asincrono" (il rapporto tra la differenza di velocità e la velocità sincrona è chiamato tasso di scorrimento s, dove s = (n₀ – n)/n₀, e s è solitamente compreso tra 0,01 e 0,05 durante il normale funzionamento). È attraverso questo meccanismo di "campo magnetico rotante che aziona il rotore e differenza di velocità che mantiene la potenza" che il motore a corrente alternata raggiunge una rotazione continua e stabile, azionando così varie apparecchiature meccaniche.
