Motori elettrici – Come funzionano i componenti industriali
Un motore elettrico è una macchina elettrica che converte l'energia elettrica in energia meccanica. La maggior parte dei motori elettrici funziona tramite l'interazione tra il campo magnetico del motore e la corrente elettrica in una bobina di filo per produrre una forza sotto forma di coppia applicata all'albero del motore. I motori elettrici possono essere alimentati da fonti di corrente continua (CC) come batterie o raddrizzatori o da fonti di corrente alternata (CA) come reti elettriche, inverter o generatori elettrici. Un generatore elettrico è meccanicamente identico a un motore elettrico, ma funziona con un flusso di energia inverso e converte l'energia meccanica in energia elettrica.
I motori elettrici possono essere classificati in base ad aspetti quali tipo di fonte di alimentazione, struttura interna, applicazione e tipo di uscita di movimento. Oltre ai tipi AC e DC, i motori possono essere brushless o con spazzole, possono avere fasi diverse (vedi monofase, bifase o trifase) e possono essere raffreddati ad aria o a liquido. I motori universali con dimensioni e caratteristiche standard forniscono prestazioni meccaniche pratiche per applicazioni industriali. I motori elettrici più grandi vengono utilizzati per la propulsione navale, la compressione di condotte e le applicazioni di pompaggio di stoccaggio con potenze fino a 100 megawatt. I motori elettrici si trovano in ventilatori industriali, ventilatori e pompe, macchine utensili, elettrodomestici, utensili elettrici e azionamenti. Piccoli motori possono essere trovati negli orologi elettrici. Al contrario, in alcune applicazioni, come la frenata rigenerativa con i motori di trazione, i motori elettrici possono essere utilizzati come generatori per recuperare energia che altrimenti andrebbe persa sotto forma di calore e attrito.
I motori elettrici producono forza lineare o rotazionale (coppia) per azionare un meccanismo esterno come un ventilatore o un ascensore. Un motore elettrico è generalmente progettato per una rotazione continua o per un movimento lineare su una distanza significativa rispetto alle sue dimensioni. I solenoidi magnetici sono anche trasduttori che convertono l'energia elettrica in movimento meccanico, ma possono produrre movimento solo su una distanza limitata.
I motori elettrici sono molto più efficienti dell'altro motore utilizzato nell'industria e nei trasporti, il motore a combustione interna (ICE); I motori elettrici hanno tipicamente un’efficienza superiore al 95%, mentre i motori a combustione interna sono ben al di sotto del 50%. Sono anche più leggeri, fisicamente più piccoli, meccanicamente più semplici ed economici da costruire, possono fornire una coppia istantanea e costante a qualsiasi velocità, possono funzionare con elettricità proveniente da fonti rinnovabili e non emettono anidride carbonica nell’atmosfera. Per questi motivi, i motori elettrici stanno sostituendo i motori a combustione interna nei trasporti e nell'industria, anche se il loro utilizzo nei veicoli è attualmente limitato dal costo e dal peso elevati delle batterie che possono fornire un'autonomia sufficiente tra una carica e l'altra.
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