Un motore CA funziona utilizzando corrente alternata (CA) per generare un campo magnetico rotante all’interno dello statore del motore (la parte stazionaria). Questo campo magnetico rotante induce correnti nel rotore del motore (la parte rotante), facendolo girare. Il principio alla base del suo funzionamento prevede l’interazione tra i campi magnetici generati dagli avvolgimenti dello statore e i conduttori del rotore. Quando il campo magnetico nello statore ruota a causa della corrente alternata, induce una forza elettromagnetica nel rotore, che a sua volta crea coppia e aziona l’albero del motore.
I motori elettrici CA funzionano sfruttando i principi dell’elettromagnetismo. Quando la tensione CA viene applicata agli avvolgimenti dello statore del motore, crea un campo magnetico rotante a causa della natura alternata della corrente. Questo campo magnetico rotante interagisce con i conduttori del rotore, inducendo correnti secondo la legge di Faraday sull’induzione elettromagnetica. Queste correnti indotte interagiscono con il campo magnetico per produrre una forza che fa ruotare il rotore, convertendo l’energia elettrica in energia meccanica. Questo processo è essenziale per l’azionamento di varie applicazioni, dagli elettrodomestici ai macchinari industriali.
I motori CA nei sistemi di controllo funzionano variando la frequenza, la tensione o la fase dell’alimentazione CA per controllare la velocità, la coppia e la direzione del motore. Regolando questi parametri utilizzando tecniche di controllo elettronico come azionamenti a frequenza variabile (VFD) o avviatori statici, si ottiene un controllo preciso sul funzionamento del motore. Questa capacità è fondamentale nelle applicazioni in cui sono richiesti un controllo preciso della velocità, un utilizzo efficiente dell’energia e un funzionamento regolare, come nelle pompe, nei ventilatori, nei sistemi di trasporto e nelle unità HVAC.
Un motore CA gira a causa dell’interazione tra il campo magnetico rotante prodotto dagli avvolgimenti dello statore e i conduttori nel rotore. La corrente alternata che scorre attraverso gli avvolgimenti dello statore crea un campo magnetico che ruota alla frequenza di alimentazione (tipicamente 50 o 60 Hz). Questo campo magnetico rotante induce correnti nei conduttori del rotore, generando una forza elettromagnetica che interagisce con il campo magnetico per produrre coppia. Questa coppia fa girare il rotore, determinando la rotazione meccanica dell’albero motore.
L’avvio di un motore CA in genere comporta il superamento dell’inerzia del rotore e il suo raggiungimento della velocità operativa. Ciò si ottiene applicando un metodo di avviamento come l’avviamento diretto in linea (DOL), l’avviamento stella-triangolo o utilizzando avviatori elettronici come gli avviatori statici. Questi metodi controllano la corrente iniziale assorbita dal motore e aumentano gradualmente la tensione o la frequenza per portare il motore alla velocità in modo fluido ed efficiente. I meccanismi di avviamento assicurano che il motore si avvii in modo affidabile in diverse condizioni di carico riducendo al minimo lo stress sugli avvolgimenti del motore e sui componenti meccanici.