In un generatore CA, i collettori rotanti svolgono la funzione cruciale di trasferire l’energia elettrica dal rotore rotante a un circuito esterno. A differenza di un commutatore utilizzato nei generatori CC, che commuta i collegamenti elettrici del rotore per mantenere una direzione costante del flusso di corrente, i collettori rotanti mantengono un contatto elettrico continuo con gli avvolgimenti del rotore mentre ruota. Questo contatto continuo consente il trasferimento della corrente alternata (CA) generata negli avvolgimenti del rotore a un carico esterno o a un circuito elettrico senza interruzioni. Gli anelli collettori sono componenti essenziali nei generatori CA poiché facilitano la trasmissione efficiente e continua dell’energia elettrica prodotta dal generatore.
Lo scopo dei collettori rotanti in un generatore CA è consentire la trasmissione di energia elettrica dagli avvolgimenti rotanti del rotore a un circuito o carico esterno. Mentre il rotore gira all’interno dello statore (parte stazionaria del generatore), il campo magnetico induce una corrente alternata negli avvolgimenti del rotore. Gli anelli collettori forniscono un punto di contatto stazionario per i collegamenti elettrici che consentono di estrarre la corrente alternata generata dagli avvolgimenti del rotore e di utilizzarla per alimentare dispositivi elettrici, apparecchiature o fornire elettricità alla rete. Gli anelli collettori garantiscono una trasmissione elettrica affidabile e facilitano il funzionamento efficiente dei generatori CA in varie applicazioni.
I collettori rotanti vengono utilizzati nelle macchine e nei dispositivi elettrici per stabilire collegamenti elettrici con parti rotanti senza la necessità di cablaggio diretto. Il loro scopo principale è trasmettere continuamente segnali elettrici, potenza o dati attraverso un’interfaccia rotante. Mantenendo il contatto elettrico con i componenti rotanti, i collettori rotanti consentono il trasferimento di segnali elettrici o potenza da parti fisse a parti rotanti e viceversa, facilitando funzioni come la trasmissione di dati, l’erogazione di potenza o l’elaborazione del segnale in macchinari, apparecchiature o strumenti rotanti.
In un motore CA, i collettori rotanti hanno uno scopo specifico in alcuni tipi di motori noti come motori a rotore avvolto o motori a induzione con collettori rotanti. A differenza dei motori a induzione standard con rotori a gabbia di scoiattolo, che non utilizzano anelli collettori, i motori a rotore avvolto sono dotati di collegamenti esterni agli avvolgimenti del rotore tramite anelli collettori e spazzole. Gli anelli collettori consentono il collegamento di resistori esterni o altri dispositivi al circuito del rotore, consentendo il controllo della velocità del motore, delle caratteristiche di coppia o delle condizioni di avviamento. I motori ad anelli sono utilizzati in applicazioni in cui è richiesto il controllo della velocità regolabile o prestazioni di avviamento migliorate, come gru, paranchi e grandi macchinari industriali.
Il numero di collettori rotanti in un generatore CA corrisponde tipicamente al numero di fasi elettriche generate dal generatore. Ad esempio, un generatore CA trifase avrebbe in genere tre collettori rotanti, uno per ciascuna fase, per facilitare la trasmissione dell’alimentazione CA trifase a circuiti o carichi esterni. Ciascun anello collettore fornisce un punto di contatto per una fase della corrente alternata generata, garantendo che tutte le fasi vengano trasferite in modo efficiente dagli avvolgimenti del rotore rotante al sistema elettrico esterno. Il numero di collettori rotanti corrisponde direttamente alla configurazione del generatore e al tipo di potenza CA che produce.