La scarica a corona si verifica quando un conduttore non liscio genera un campo elettrico irregolare. Attorno al campo elettrico irregolare e in prossimità dell'elettrodo con un piccolo raggio di curvatura, quando la tensione aumenta fino a un certo livello, a causa dell'ionizzazione dell'aria, si verifica una scarica che forma una corona.
Dalle condizioni per la generazione dell'effetto corona, possiamo dedurre che campi elettrici non uniformi, conduttori non lisci e tensioni sufficientemente elevate sono le condizioni necessarie per la sua generazione. Pertanto, l'effetto corona si verifica alle estremità degli avvolgimenti dei motori ad alta tensione, in particolare per i motori con una tensione nominale superiore a 6 kV, dove l'effetto corona sugli avvolgimenti dello statore è più evidente e, maggiore è la tensione, più grave sarà il problema. Per questo motivo, per gli avvolgimenti dei motori ad alta tensione, si adottano misure di trattamento anti-corona utilizzando speciali fili elettromagnetici e avvolgendo nastri resistivi all'esterno degli avvolgimenti. Per quanto riguarda il problema dell'effetto corona nei motori ad alta tensione, la comprensione è ormai consolidata. Allora, perché l'effetto corona si verifica anche nei motori a frequenza variabile?
I motori a frequenza variabile sono alimentati da azionamenti a frequenza variabile. La tensione di uscita dell'azionamento a frequenza variabile non è un'onda sinusoidale come quella dell'alimentazione a frequenza industriale, ma un'onda quadra con forti oscillazioni. Questa particolare forma d'onda pulsata provoca picchi periodici di sovratensione in ingresso al motore, pari al doppio della tensione nominale. A causa dell'estrema rapidità di questi picchi di sovratensione, si verifica una grave disomogeneità nella distribuzione del campo elettrico negli avvolgimenti del motore. Sebbene la maggior parte dei motori a frequenza variabile siano motori a bassa tensione, la particolare modalità di alimentazione determina la disomogeneità del campo elettrico nei loro avvolgimenti.
In base alle caratteristiche del numero di spire e alla lunghezza di ciascuna spira nel motore, la prima e l'ultima spira di un motore a bassa tensione e alta potenza sopportano quasi tutta l'ampiezza della tensione e sono anche le più soggette a problemi. Inoltre, dall'analisi del processo di avvolgimento, la prima spira è soggetta a danni relativamente maggiori e quindi presenta un rischio maggiore. Per questo motivo molti produttori di motori prevedono protezioni speciali per la prima e l'ultima spira. Nei motori a frequenza variabile a bassa tensione e alta potenza, a causa dell'intensità di campo non uniforme e del picco di tensione acuto dell'impulso, le estremità dell'avvolgimento del motore presentano le condizioni di base per la generazione di effetto corona. Per prevenire la generazione di effetto corona nei motori a frequenza variabile, l'avvolgimento dovrebbe utilizzare uno speciale filo elettromagnetico anti-corona e dovrebbero essere adottate misure di protezione speciali per la prima e l'ultima spira.
Data di pubblicazione: 31 luglio 2025