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Il primo è il generazione del campo magnetico rotanteQuando una corrente alternata trifase attraversa gli avvolgimenti dello statore di un motore a corrente alternata, a causa della differenza di fase di 120° tra le correnti trifase, all'interno del nucleo dello statore si forma un campo magnetico di intensità costante e direzione che ruota a velocità costante al variare della corrente: questo è il campo magnetico rotante. La velocità di questo campo magnetico è chiamata velocità sincrona e la sua formula di calcolo è: (Dove è la frequenza di alimentazione e è il numero di coppie di poli del motore). Ad esempio, la frequenza della corrente industriale in Cina è di 50 Hz e, per un motore con 2 coppie di poli, la velocità sincrona può raggiungere i 1500 giri/min, che funge da "fonte di energia" per la rotazione del motore.
Perché un motore a corrente alternata può raggiungere una rotazione continua e qual è il suo principio di funzionamento fondamentale?
Il motivo per cui un motore a corrente alternata può raggiungere una rotazione continua risiede nell'utilizzo del principio dell'induzione elettromagnetica e dell'interazione di un campo magnetico rotante. Converte l'energia elettrica in energia meccanica attraverso il funzionamento coordinato di statore e rotore. Il principio specifico può essere suddiviso in tre passaggi chiave:
Il secondo è il induzione elettromagnetica e applicazione della forza del rotorePrendendo come esempio il motore asincrono più diffuso, il suo rotore è un circuito chiuso (come un rotore a gabbia di scoiattolo). Quando il campo magnetico rotante dello statore interrompe i conduttori del rotore, secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, si genera una corrente indotta nei conduttori del rotore. In questo momento, la corrente del rotore si trova nel campo magnetico rotante dello statore ed è soggetta alla forza di Ampère. La direzione della forza di Ampère può essere determinata dalla regola della mano sinistra e, infine, si forma una coppia elettromagnetica che aziona la rotazione del rotore. È importante notare che la velocità del rotore è sempre leggermente inferiore alla velocità sincrona del campo magnetico rotante dello statore (si verifica una "velocità di scorrimento"), condizione necessaria per garantire che il campo magnetico interrompa continuamente i conduttori del rotore e generi una corrente indotta, ed è anche all'origine del nome "motore asincrono".
Il terzo è il garanzia di rotazione continuaGrazie al cambiamento periodico della direzione della corrente alternata trifase, il campo magnetico rotante dello statore può mantenere sempre una velocità di rotazione costante. Il rotore, azionato dalla coppia elettromagnetica, ruota continuamente seguendo il campo magnetico. Allo stesso tempo, la struttura meccanica del motore (come cuscinetti e alberi rotanti) riduce la resistenza rotazionale, e il design laminato di lamiere di acciaio al silicio nel nucleo dello statore riduce le perdite per isteresi e le perdite per correnti parassite, garantendo l'efficiente conversione dell'energia elettrica in energia meccanica e, infine, realizzando una rotazione stabile e continua del motore.
Dal punto di vista degli scenari applicativi, questo principio supporta l'ampia applicazione dei motori a corrente alternata nella produzione industriale (come macchine utensili e ventilatori) e negli elettrodomestici (come i compressori per l'aria condizionata). Grazie alle caratteristiche di semplicità strutturale e elevata affidabilità, i motori a corrente alternata sono diventati anche una delle apparecchiature principali per la conversione dell'energia elettrica in energia meccanica.
