Motori CC di vari modelli

Oltre ai motori CA, ai motoriduttori e ai convertitori di frequenza, offriamo anche motori CC. Per quantitativi maggiori, offriamo un rapporto qualità-prezzo estremamente vantaggioso. Sono disponibili i seguenti motori CC: motori CC a magneti permanenti, motori a eccitazione in derivazione e motori a eccitazione in serie.

Motore CC a magneti permanenti!

Il campo magnetico dello statore nei motori più piccoli (attuatori, soffianti e ventole del radiatore nei veicoli a motore) è spesso generato da magneti permanenti. Questi magneti sono diventati sempre più potenti con lo sviluppo di motori a corrente continua di alta qualità e oggi consentono la costruzione di motori le cui prestazioni sono paragonabili a quelle dei motori ad eccitazione elettrica. Tuttavia, il costo dei magneti permanenti è spesso superiore a quello di un avvolgimento di eccitazione nei motori di grandi dimensioni. Come le macchine ad eccitazione separata, i motori a corrente continua a magneti permanenti presentano correnti di spunto molto elevate. Le loro caratteristiche operative sono spiegate dalla matematica sottostante. Le macchine a magneti permanenti hanno il vantaggio di non richiedere energia per generare il campo magnetico. Ciò migliora l'efficienza, soprattutto a basse potenze totali. Lo svantaggio è che l'indebolimento del campo è impossibile e quindi la gamma di velocità possibile è più piccola.

Motore CC con superficie liscia

Motore in derivazione

In un motore in derivazione, l'avvolgimento di campo e l'avvolgimento di armatura sono collegati in parallelo. Il funzionamento in corrente alternata è difficoltoso perché le correnti di campo e di armatura hanno angoli di fase diversi a causa dell'elevata componente reattiva della corrente che attraversa l'avvolgimento di campo (elevata induttanza). La velocità dei grandi motori in derivazione è quasi indipendente dal carico. I motori in derivazione possono andare fuori controllo se il circuito di eccitazione viene interrotto, perché quando il campo di eccitazione collassa, la velocità e l'assorbimento di corrente aumentano drasticamente alla stessa tensione di alimentazione. I motori a eccitazione in derivazione possono funzionare come generatori (ad esempio, per la frenatura) se una sorgente di tensione ausiliaria o il magnetismo residuo assicurano la presenza di eccitazione all'inizio del processo di frenatura. Con l'aumentare dell'eccitazione o della velocità, aumenta anche la tensione generata: questa è la tensione che si oppone alla corrente di alimentazione durante il funzionamento del motore e garantisce una velocità costante. Per questo motivo è anche chiamata forza controelettromotrice (f.e.m.). I terminali dell'indotto sono etichettati A1 e A2, mentre i terminali dell'avvolgimento di campo sono E1 e E2.

Motore a eccitazione in serie

Il motore a eccitazione in serie è anche chiamato motore ad eccitazione principale. In questo tipo di motore, l'avvolgimento di campo e l'avvolgimento di armatura sono collegati in serie. Pertanto, a differenza di un motore a eccitazione in derivazione, l'avvolgimento di campo deve avere una bassa resistenza. Quando alimentato da corrente alternata, sia la corrente di campo che quella di armatura invertono la direzione dopo ogni semiciclo, consentendo l'utilizzo del motore con tensione alternata. Tuttavia, per prevenire le correnti parassite, il nucleo di ferro dello statore deve essere realizzato in acciaio laminato. Anche i motori di avviamento per motori a combustione interna sono motori a eccitazione in serie. La velocità dei motori a eccitazione in serie dipende fortemente dal carico (comportamento tipico dei motori a eccitazione in serie). Se la coppia in uscita diminuisce, la velocità dell'armatura aumenta a causa della minore corrente e del conseguente indebolimento del campo magnetico. Ciò può portare il motore a "scappare", ovvero a distruggersi a causa delle forze centrifughe. Pertanto, i motori a eccitazione in serie devono essere azionati con un carico minimo (ventola, riduttore, ecc.). I motori a eccitazione in serie, soprattutto quando funzionano con tensione alternata ("motori universali", ad esempio negli aspirapolvere), hanno una corrente di spunto significativamente inferiore rispetto ai motori a eccitazione in derivazione o a magneti permanenti. Tuttavia, erogano un'elevata coppia di avviamento per un breve periodo. Per questo motivo, vengono utilizzati negli avviatori, nei tram e nelle locomotive elettriche, dove sono in grado di gestire sovraccarichi di breve durata.