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 interagendo tra il campo magnetico del motore e la corrente elettrica in un avvolgimento del filo per generare 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 potenza invertito, convertendo l'energia meccanica in energia elettrica.
I motori elettrici possono essere classificati in base a considerazioni quali il tipo di fonte di alimentazione, la costruzione interna, l'applicazione e il tipo di uscita di movimento. Oltre ai tipi CA e CC, i motori possono essere con spazzole o senza spazzole, possono essere multifase (vedere monofase, bifase o trifase) e possono essere raffreddati ad aria o a liquido. I motori per uso generale con dimensioni e caratteristiche standard forniscono potenza meccanica adatta all'uso industriale. I motori elettrici più grandi vengono utilizzati per la propulsione navale, la compressione di condotte e applicazioni di stoccaggio con pompaggio con potenze che raggiungono i 100 megawatt. I motori elettrici si trovano in ventilatori industriali, ventilatori e pompe, macchine utensili, elettrodomestici, utensili elettrici e unità disco. Piccoli motori possono essere trovati negli orologi elettrici. In alcune applicazioni, come nella frenata rigenerativa con motori di trazione, i motori elettrici possono essere utilizzati in retromarcia come generatori per recuperare energia che altrimenti andrebbe persa sotto forma di calore e attrito.
I motori elettrici producono forza lineare o rotatoria (coppia) destinata ad azionare alcuni meccanismi esterni, 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 principale 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 ICE sono ben al di sotto del 50%. Sono anche 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 generata da fonti rinnovabili e non emettono carbonio nell’atmosfera. Per questi motivi, i motori elettrici stanno sostituendo la combustione interna nei trasporti e nell'industria, anche se il loro utilizzo nei veicoli è attualmente limitato dal costo elevato e dal peso delle batterie che possono fornire un'autonomia sufficiente tra una carica e l'altra.
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