Motore a induzione a rotore avvolto

Configurazione non salvata
  • Spegnimento
    In senso orario · Vista lato guida
  • Fase U
  • Fase V
  • Fase W
  • Trascina per ruotare

Parametri

Spento

0,0 / 15 S

I valori nominali del componente

Modificabile

400 V · 50 Hz · 4-pole · 1,440 rpm · IEC 60034 · IE3 reference

Modello didattico · Non per dimensionamento industriale

Valori motori in tempo reale

Velocità del rotore0rpm
Velocità sincrona1500rpm
Scontrino2,5%
Corrente stimata0A
Coppia motore0N·m
Coppia di carico17,2N·m
Resistenza rotorica esterna0Ω
Perdita nella resistenza rotorica0kW
Rendimento0%
Coppia di spunto82,2N·m
Coppia di spunto (anelli cortocircuitati)55N·m
Scorrimento della coppia massima31%
Corrente di avviamento massima32,8A
Corrente di avviamento massima (× In)4× In
Tempo di avviamento1,1s

Grafici

Curva coppia-velocità

Prestazioni in funzione del carico

Aggiungi resistenza al rotore attraverso gli anelli e osserva spostarsi la curva coppia–velocità: più coppia di spunto, meno corrente di avviamento, velocità regolabile — al prezzo della potenza di scorrimento.

Che cos’è un motore a induzione a rotore avvolto (ad anelli)?

Principio di funzionamento

Un motore a induzione a rotore avvolto ha lo stesso statore e lo stesso campo rotante di un motore a gabbia, ma il suo rotore porta un avvolgimento trifase i cui capi escono su tre anelli collettori sull’albero. Le spazzole di carbone strisciano sugli anelli e collegano il circuito rotorico a un banco di resistenze esterno. Il campo induce correnti nel rotore come in ogni motore a induzione; la differenza è che, a motore in marcia, si può inserire resistenza aggiuntiva nel rotore dall’esterno e poi toglierla.

Resistenza rotorica e curva di coppia

Aggiungere resistenza al circuito del rotore non cambia la coppia massima; sposta soltanto lo scorrimento al quale si verifica: più è grande la resistenza, più è alto quello scorrimento. La coppia di spunto aumenta finché il massimo cade a rotore fermo, mentre la corrente a rotore bloccato diminuisce perché l’impedenza del circuito rotorico cresce. Il motore a gabbia deve accettare la sua curva fissa, quello ad anelli unisce alta coppia di spunto e corrente di avviamento molto più bassa.

Avviamento a gradini e regolazione di velocità

Un reostato rotorico inserisce tutta la resistenza all’avviamento e la esclude a gradini mentre il motore accelera; ogni gradino porta il punto di lavoro su una curva più alta e la coppia resta elevata fino al cortocircuito del rotore. La stessa resistenza regola anche la velocità: a coppia di carico costante, più resistenza significa più scorrimento e meno giri. Il prezzo è la potenza di scorrimento: la frazione s della potenza al traferro persa nel rotore diventa calore nel resistore e il rendimento cala quasi come la velocità.

Dove si usa

I motori a rotore avvolto azionano carichi difficili da avviare: frantoi, mulini, argani, gru, nastri trasportatori e grandi pompe e ventilatori su reti deboli. Un’alta coppia di spunto con poca corrente si adatta ad accelerazioni lunghe e pesanti, e la regolazione a resistenza era comune sulle gru prima dell’elettronica di potenza. Oggi le macchine ad anelli compaiono anche come generatori a doppia alimentazione nelle turbine eoliche, mentre i motori a gabbia con inverter hanno sostituito molti altri azionamenti.

Domande frequenti

Perché la resistenza rotorica aumenta la coppia di spunto di un motore a rotore avvolto?
A rotore fermo la corrente rotorica è in ritardo rispetto alla tensione indotta a causa della reattanza di dispersione, quindi gran parte della corrente produce poca coppia. Una resistenza aggiuntiva mette la corrente più in fase, aumenta la coppia per ampere e limita la corrente. La coppia di spunto è massima quando la resistenza del rotore eguaglia circa la reattanza di dispersione; oltre, torna a scendere.
La resistenza rotorica cambia la coppia massima?
No. La coppia massima dipende dalla tensione di alimentazione e dalle reattanze di dispersione, non dalla resistenza del rotore. La resistenza cambia solo lo scorrimento in cui si ha il massimo e lo avvicina al rotore fermo man mano che cresce. Nel simulatore le curve mantengono la stessa altezza mentre i picchi si spostano verso velocità più basse.
Perché la regolazione di velocità con resistenza rotorica è inefficiente?
La potenza di scorrimento non viene recuperata: si dissipa in calore nel resistore esterno. Con il rotore a 1200 giri/min in un campo da 1500, circa il 20 % della potenza al traferro va persa lì; il rendimento cala quasi con la velocità e il banco di resistenze deve sopportare calore continuo. Per una regolazione prolungata si usano inverter o recupero della potenza di scorrimento.