Qual è il principio del motore monofase ad induzione a gabbia di scoiattolo con tre fili nero rosso e bianco per controllare la velocità

Informazioni di base

I motori asincroni monofase sono un tipo comune di motore elettrico utilizzato in una vasta gamma di elettrodomestici e piccoli dispositivi. I loro rotori sono tipicamente di tipo gabbia di scoiattolo, il che rende il motore semplice nella struttura, a basso costo di manutenzione e duraturo. Tuttavia, l'avviamento e il controllo della velocità dei motori asincroni monofase possono essere relativamente complessi poiché richiedono qualche meccanismo per produrre un campo magnetico rotante.

Il principio del controllo della velocità

La funzione dei tre fili

In un motore asincrono monofase, il principio di utilizzo dei fili nero, rosso e bianco per controllare la velocità consiste principalmente nel controllare gli avvolgimenti interni del motore. Specificamente, questi tre fili possono essere utilizzati per connettersi agli avvolgimenti del statore del motore, modificando lo stato operativo del motore regolando la corrente o la tensione di questi avvolgimenti, conseguentemente raggiungendo il controllo della velocità.

Variatore di frequenza (VFD)

Per ottenere un controllo più preciso sulla velocità di un motore asincrono monofase, spesso si utilizzano i variatori di frequenza (VFD). Un VFD regola la velocità del motore alterando la frequenza dell'ingresso al motore. Man mano che la frequenza aumenta, la velocità del motore aumenta di conseguenza; viceversa, quando la frequenza diminuisce, la velocità del motore si riduce.

Spazzole e potenziometro a cursore

In alcune progettazioni avanzate di motori asincroni, i terminali degli avvolgimenti del rotore vengono portati all'esterno e collegati a tre anelli di scorrimento sull'albero del rotore. Le spazzole sugli anelli di scorrimento permettono di collegare in serie con gli avvolgimenti del rotore un resistore trifase esterno per fornire il controllo della velocità. Il resistore esterno diventa parte del circuito del rotore, producendo un alto coppia al momento dell'avviamento del motore. Mentre il motore accelera, la resistenza può essere ridotta a zero.

Fattore di potenza ed efficienza

Il fattore di potenza di un motore asincrono varia con il carico, solitamente oscillando tra valori alti come 0,85 o 0,90 a pieno carico e valori bassi intorno a 0,20 a vuoto. Il fattore di potenza e l'efficienza complessiva possono essere ottimizzati impiegando strategie di controllo appropriate, come l'utilizzo di un variatore di frequenza (VFD).

Conclusione

In sintesi, il rotore di un motore asincrono monofase è di tipo gabbia di scoiattolo, e il principio di controllo della velocità utilizzando i fili nero, rosso e bianco viene principalmente realizzato regolando la corrente o la tensione degli avvolgimenti del statore e utilizzando un variatore di frequenza (VFD) per cambiare la frequenza d'ingresso. Inoltre, le progettazioni avanzate possono anche utilizzare spazzole e anelli di scorrimento per ulteriormente ottimizzare il controllo della velocità ed l'efficienza.