Generazione del campo magnetico di statore
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A seconda della tecnologia usata per generare il campo magnetico di statore, i motori in corrente continua sono: Motori a magnete permanente o PM (Permanent Magnet) Motori a controllo di campo. Generazione del campo magnetico di statore:. MOTORI PM.

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Presentation Transcript
Generazione del campo magnetico di statore

A seconda della tecnologia usata per generare il campo magnetico di statore, i motori in corrente continua sono:

Motori a magnete permanente o PM (Permanent Magnet)

Motori a controllo di campo

Generazione del campo magnetico di statore:

MOTORI PM


Il campo magnetico di statore generato da un magnete permanente

Il campo magnetico di statore è generato da un magnete permanente

Motori a magnete permanente o PM:

GENERAZIONE CAMPO MAGNETICO DI STATOTRE

TIPI MOTORI PM


Tipi di motore a magnete permanente in corrente continua

A seconda della tecnologia usata per realizzare l'avvolgimento di rotore esistono tre tipi di motori a magnete permanente:

Iron-core

Surface-wound

Moving- coil o core-less

Tipi di motore a magnete permanente in corrente continua:

MOTORI PM

IRON-CORE


Iron core

I conduttori attivi di rotori sono alloggiati all'interno di cave

Il magnete permanente è realizzato utilizzando una lega di bario e ferrite oppure una lega di alluminio, nichel, cobalto e ferro (AlNiCo) o ancora, un insieme di terre rare

I motori realizzati con questa struttura sono molto affidabili ed economici, ma presentano un elevato momento di inerzia del rotore e un elevato valore dell'induttanza di armatura

Presenta il fenomeno del cogging, causato dal riscaldamento del sistema che innesca un'oscillazione continua della velocità angolare del sistema

Iron-core:

TIPI MOTORI PM

MOTORE IRON-CORE


Motore a magnete permanente iron core
Motore a magnete permanente iron-core: cave

IRON-CORE

SURFACE-WOUND


Surface wound

I conduttori attivi sono collocati sulla superficie esterna del rotore e fissati in piccole scanalature (wound)

Grazie alla sua struttura siamo in grado di ottenere valori del momento di inerzia e dell'induttanza di armatura minori rispetto ai motori iron-core e non presenta il fenomeno di cogging

Surface-wound:

MOTORE IRON-CORE

MOTORE SURFACE-WOUND


Motore a magnete permanente surface wound
Motore a magnete permanente surface-wound: del rotore e fissati in piccole scanalature (wound)

SURFACE-WOUND

MOVING-COIL


Moving coil o core less

Il rotore è costituito dall'insieme dei conduttori attivi, sostenuti da un supporto cilindrico in vetro epoxy che ne migliora le caratteristiche di resistenza meccaniche

Il nucleo di materiale ferro-magnetico che chiude il circuito magnetico è solidale con lo statore e non ruota, quindi ha valori molto piccoli di momento d'inerzia del rotore

Le caratteristiche magnetiche del rotore consentono valori molto piccoli per l'induttanza di armatura

Moving- coil o core-less:

MOTORE SURFACE-WOUND

MOTORE MOVING-COIL


Motore a magnete permanente moving coil
Motore a magnete permanente moving-coil: sostenuti da un supporto cilindrico in vetro epoxy che ne migliora le caratteristiche di resistenza meccaniche

MOVING-COIL

MIGLIORAMENTI DELLA RICERCA


Miglioramenti fatti grazie alla ricerca

Sostituzione dei magneti di statore in AlNiCo con quelli in samarium-cobalto

Sostituzione dei conduttori di rame del rotore con conduttori di alluminio

Miglioramenti fatti grazie alla ricerca:

MOTORE MOVING-COIL

CONSEGUENZE MIGLIORAMENTI DELLA RICERCA


Conseguenze ai miglioramenti fatti grazie alla ricerca

Miglioramento delle caratteristiche meccaniche e magnetiche del motore

Valori molto bassi della costante di tempo meccanica

Accelerazioni di valore molto maggiore rispetto ai motori a magnete permanente di altro tipo

Elevati valori di rendimento e di coppia

A parità di coppia, un ridotto spessore, che consente di costruire motori per circuiti stampati

Conseguenze ai miglioramenti fatti grazie alla ricerca:

MIGLIORAMENTI DELLA RICERCA

MOTORI A CONTROLLO DI CAMPO


Motori a controllo di campo

Il campo magnetico di statore è generato da un avvolgimento alloggiato in apposite cave dello statore, in cui viene fatta passare la corrente di eccitazione

Motori a controllo di campo:

CONSEGUENZE MIGLIORAMENTI DELLA RICERCA

COLLEGAMENTI DELLA BOBINA


Tipi di collegamenti della bobina di eccitazione nei motori a controllo di campo

In serie al circuito di armatura e alimentata quindi dalla stessa corrente di armatura

In parallelo al circuito di armatura e quindi essere interessata dalla stessa tensione di armatura

In parte in serie e in parte in parallelo

Tipi di collegamenti della bobina di eccitazione nei motori a controllo di campo:

MOTORI A CONTROLLO DI CAMPO

COLLEGAMENTO SERIE


Generazione del campo magnetico di statore

Vantaggi: stessa corrente di armatura

Coppia di spunto maggiore

Velocità a vuoto più elevata

Svantaggi:

Se non connessa correttamente può provocare danni al sistema

Collegamento in serie al circuito di armatura:

COLLEGAMENTI DELLA BOBINA

COLLEGAMENTO PARALLELO


Generazione del campo magnetico di statore

Vantaggi: stessa corrente di armatura

Caratteristica velocità-corrente di armatura lineare

Svantaggi:

Valori minori di coppia e di velocità

Collegamento in parallelo al circuito di armatura:

COLLEGAMENTO SERIE

COLLEGAMENTO SIA PARTE SERIE CHE PARALLELO


Vantaggi da tutti e due i tipi di connessione

Vantaggi da tutti e due i tipi di connessione stessa corrente di armatura

Collegamento in parte in serie e in parte in parallelo:

COLLEGAMENTO PARALLELO