Perché il rotore ruota in un motore asincrono.
Il motore a corrente alternata funziona anche ruotando il campo dello statore, ma si avvale della naturale natura alternata dell’onda AC per accendere e spegnere le bobine di campo in sequenza. Il motore a induzione AC non ha bisogno di spazzole perché il rotore è essenzialmente un dispositivo passivo che viene continuamente tirato in una direzione. Per usare una vecchia analogia, il rotore è il “cavallo” e il campo dello statore rotante è la ” carota.”
Per spiegare i principi di come l’onda AC può essere utilizzata per energizzare in sequenza le bobine di campo, esamineremo il funzionamento di un motore bifase teorico.
Il CA bifase consiste di due singole tensioni di fase (immagine). Si noti che la fase B è in ritardo rispetto alla fase A di 90°, ovvero picchi di fase A a 0° e picchi di fase B 90 ° più tardi. Il motore bifase (immagine) è collegato in modo che la fase A ecciti i poli superiore e inferiore e la fase B eccita i poli sinistro e destro.
L’azione del CA bifase sul motore è di indurre il campo magnetico dello statore a ruotare efficacemente in senso orario (chiamato campo rotante), anche se le bobine stesse sono stazionarie.
Nell’immagine, a 0° fase è la tensione di picco durante la fase B è 0 V. A questo punto, fase che ha tutta la tensione, e la fase B è nessuno; pertanto, gli avvolgimenti collegati alla fase A (superiore e inferiore) saranno eccitati e gli avvolgimenti collegati alla fase B (sinistra e destra) saranno spenti. Questa situazione è rappresentata nel disegno della bobina (in alto a sinistra) dell’immagine. La polarità della tensione applicata fa sì che l’avvolgimento superiore presenti un polo magnetico nord (N) al rotore e l’avvolgimento inferiore presenti un polo magnetico sud (S) al rotore.
A 90° più tardi nel ciclo di potenza (immagine), la tensione di fase A è passata a 0 V (deenergizzazione degli avvolgimenti superiore e inferiore) e la fase B è salita alla tensione di picco, energizzando gli avvolgimenti sinistro e destro. In particolare, la tensione di fase B positiva farà sì che l’avvolgimento laterale destro presenti un polo magnetico nord al rotore e l’avvolgimento sinistro presenti un polo magnetico sud (come indicato nel disegno della bobina dell’immagine).
A 180°, la tensione di fase B è tornata a 0 V (deenergizzando gli avvolgimenti sinistro e destro) e la fase A è scesa a una tensione di picco negativa. Ancora una volta, gli avvolgimenti superiore e inferiore sono eccitati ma questa volta con la polarità opposta rispetto a quella che erano a 0°, causando l’inversione dei poli magnetici. Ora l’avvolgimento inferiore presenta un polo magnetico nord al rotore, e l’avvolgimento superiore presenta un polo magnetico sud.
A 270°, la fase A è salita a 0 V (deenergizzando gli avvolgimenti superiore e inferiore) e la fase B è passata a un picco negativo. Ancora una volta, gli avvolgimenti sinistro e destro sono eccitati, ma questa volta con l’avvolgimento sinistro che presenta un polo magnetico nord al rotore e l’avvolgimento destro un polo magnetico sud.
Questa analisi spiega come l’AC bifase* fa sì che il campo magnetico agisca come se ruotasse in senso orario (CW). (Si può vedere questo nei disegni bobina di immagine, dove il polo nord ruota apparentemente CW.) Ciò che non era evidente dalla discussione è che la rotazione del campo è liscia e continua—non salta da un polo all’altro come si potrebbe dedurre dalla discussione. Ad esempio, considera la situazione a 45°. Dall’immagine della figura, è possibile vedere che entrambi gli insiemi di poli
sono parzialmente eccitati, causando il campo magnetico N-S risultante a metà strada tra i due poli.