Motori ad anelli collettori, noti anche come motori a rotore avvolto, sono il nucleo di moltiapplicazioni di trasmissione ad alta potenza.Sono ampiamente utilizzati nelle industrie delle materie prime comeestrazione mineraria, industrie di materie prime minerali or industrie adesiveSi tratta di materiali utilizzati, come cemento, calcare e gesso, in vari processi di frantumazione, pressatura a rulli e macinazione. Trovano inoltre impiego in grandi ventilatori, pompe e nastri trasportatori.
Lo statore:
La struttura dello statore dei motori a gabbia di scoiattolo e dei motori ad anelli collettori è la stessa. La principale differenza dei motori a induzione ad anelli collettori risiede nella struttura del rotore e nella modalità di funzionamento. Quando i motori ad anelli collettori vengono utilizzati in sistemi a cascata, si possono riscontrare alcune modifiche allo statore poiché l'alimentazione del motore proviene dal controllo di potenza del rotore di un altro motore ad anelli collettori, sul cui rotore sono installate resistenze esterne.
Rotore:
Che cos'è un collettore ad anelli? Il motore a collettore ad anelli ha solitamente un rotore con statore a fasi. Questo tipo di rotore ha un avvolgimento distribuito trifase a doppio strato, composto dalle bobine utilizzate nel generatore di corrente alternata. Il nucleo del rotore è realizzato in lamierini di acciaio e presenta delle scanalature per alloggiare gli avvolgimenti trifase monofase. Questi avvolgimenti sono elettricamente separati da 120 gradi. Anche se lo statore è avvolto in due fasi, il numero di avvolgimenti dello statore avvolti sul rotore è lo stesso del numero di avvolgimenti nello statore ed è sempre trifase. Questi tre avvolgimenti vengono condotti dall'altra estremità verso l'interno e collegati a tre collettori ad anelli isolati installati sull'albero del rotore stesso. I tre terminali entrano in contatto con questi tre collettori tramite spazzole di carbone, fissate sugli anelli mediante componenti a molla. Queste tre spazzole di carbone sono ulteriormente collegate esternamente al reostato di avviamento trifase. L'anello collettore e il reostato esterno possono aumentare la resistenza esterna del circuito del rotore, conferendogli una maggiore resistenza all'avviamento e, di conseguenza, incrementando la coppia di avviamento. In condizioni operative normali, l'anello collettore chiude automaticamente il circuito attraverso l'anello metallico. Quest'ultimo viene spinto lungo l'albero, provocando il contatto tra i tre anelli. Inoltre, le spazzole si sollevano automaticamente dall'anello collettore per evitare perdite per attrito e usura. In condizioni operative normali, la funzione del rotore ad anello collettore è la stessa di quella del rotore a gabbia di scoiattolo.
Cosa succede se si aggiunge una resistenza esterna? Nel caso dei motori a induzione a gabbia di scoiattolo, la resistenza del rotore è molto bassa, quindi la corrente nel rotore è molto alta, il che peggiora la coppia di avviamento. Tuttavia, se si aggiunge una resistenza esterna nel caso dei motori ad anelli collettori, la resistenza del rotore aumenta all'avviamento, quindi la corrente del rotore è bassa e la coppia di avviamento è massima. Inoltre, lo slittamento necessario per generare la coppia massima è proporzionale alla resistenza del rotore. Nei motori ad anelli collettori, aumentando la resistenza esterna per incrementare la resistenza del rotore, aumenta lo slittamento. A causa dell'elevata resistenza del rotore, lo slittamento è maggiore, quindi anche a basse velocità è possibile ottenere una coppia di spunto. Quando il motore raggiunge la sua velocità nominale, una volta rimossa la resistenza esterna e in condizioni operative normali, la sua modalità di funzionamento è la stessa dei motori a induzione a gabbia di scoiattolo. Pertanto, questi motori sono più adatti per carichi con inerzia molto elevata, che richiedono una coppia di spunto quasi nulla a basse velocità e un'accelerazione fino alla velocità massima, assorbendo la minima corrente in un tempo molto breve.
Vantaggi dei motori a induzione con anelli collettori:
Il vantaggio principale dei motori a induzione ad anelli collettori è che possonola velocità può essere facilmente controllata.Anche a velocità zero è possibile ottenere una "coppia di spunto". Rispetto ai motori a induzione a gabbia di scoiattolo, presenta una coppia di avviamento superiore. La coppia a pieno carico è pari a circa il 200-250% della coppia a pieno carico. I motori a induzione a gabbia di scoiattolo assorbono il 600-700% della corrente a pieno carico, mentre la corrente di avviamento dei motori a induzione ad anelli collettori è molto bassa, pari a circa il 250-350% della corrente a pieno carico.
Data di pubblicazione: 9 aprile 2025