Motore a induzione con avviamento a condensatore

I motori a partenza con condensatore sono un tipo di motori a induzione monofase. Utilizzano un condensatore all'interno del circuito dell'avvolgimento ausiliario per creare una differenza di fase significativa tra la corrente che scorre nell'avvolgimento principale e quella nell'avvolgimento ausiliario. Come il nome "partenza con condensatore" suggerisce chiaramente, questi motori si basano su un condensatore specificamente per il processo di avviamento. Il diagramma sottostante illustra lo schema di connessione di un motore a partenza con condensatore.

Il motore a partenza con condensatore presenta un rotore gabbia e incorpora due avvolgimenti sul suo statore, ovvero l'avvolgimento principale e l'avvolgimento ausiliario (o di avviamento). Questi due avvolgimenti sono posizionati ad un angolo di 90 gradi l'uno rispetto all'altro. Un condensatore, indicato come CS, è collegato in serie con l'avvolgimento di avviamento. Inoltre, un interruttore centrifugo, etichettato SC, è integrato nel circuito.

Il diagramma fasore del motore a partenza con condensatore è rappresentato come segue:

Come illustrato nel diagramma fasore sopra, la corrente nell'avvolgimento principale, indicata come IM, è sfasata rispetto alla corrente ausiliaria IA di 90 gradi. Questo effettivamente divide la corrente di alimentazione monofase in due fasi. I due avvolgimenti sono elettricamente spostati di 90 gradi, e le loro forze magnetomotive (FMM) sono uguali in ampiezza ma sfasate di 90 gradi nel dominio temporale.

Di conseguenza, il motore funziona come un motore bifase bilanciato. Mentre il motore si avvicina alla sua velocità nominale, l'interruttore centrifugo montato sullo scambio del motore disconnette automaticamente l'avvolgimento ausiliario e il condensatore di avviamento.

Caratteristiche del motore a partenza con condensatore

Il motore a partenza con condensatore è in grado di generare una coppia di avviamento significativamente alta, circa 3 a 4,5 volte la coppia a pieno carico. Per ottenere una tale coppia di avviamento elevata, devono essere soddisfatte due condizioni cruciali:

1. Il valore del condensatore di avviamento dovrebbe essere relativamente grande.

2. La resistenza dell'avvolgimento di avviamento dovrebbe essere bassa.

Sono tipicamente impiegati condensatori elettrolitici con una capacità di circa 250 µF, a causa dei requisiti elevati di potenza reattiva (Var) del condensatore.

La caratteristica coppia-velocità del motore è presentata di seguito:

La curva caratteristica dimostra chiaramente che il motore a partenza con condensatore esibisce una coppia di avviamento elevata. Tuttavia, rispetto al motore a fase divisa, il suo costo è più alto, principalmente a causa della spesa aggiuntiva del condensatore. Per invertire la direzione di un motore a partenza con condensatore, il motore deve prima essere portato a una completa fermata, dopodiché le connessioni di uno degli avvolgimenti possono essere invertite.

Applicazioni del motore a partenza con condensatore

Il motore a partenza con condensatore trova ampio utilizzo in una varietà di applicazioni:

• Scenari ad alta inerzia e frequenti avvii: Ideali per carichi ad alta inerzia che richiedono avvii frequenti, poiché la sua forte coppia di avviamento può efficacemente superare la resistenza iniziale.

• Pompe e compressori: Comunemente impiegati in pompe e compressori, dove sono essenziali capacità di avviamento affidabili e potenti per un funzionamento efficiente.

• Sistemi di refrigerazione e condizionamento dell'aria: Ampiamente utilizzati nei compressori di frigoriferi e condizionatori d'aria, assicurando un avvio morbido e un funzionamento stabile per mantenere l'effetto di raffreddamento desiderato.

• Trasportatori e macchine utensili: Anche utilizzati in trasportatori e macchine utensili, fornendo la coppia necessaria per iniziare e sostenere il movimento di materiali e componenti.

In sintesi, il motore a partenza con condensatore, con le sue caratteristiche distinte e le sue ampie applicazioni, svolge un ruolo significativo in numerosi sistemi elettrici e meccanici.