I motori elettrici possono essere classificati in base al loro numero di fasi di alimentazione. Possono essere classificati come monofase, bifase e trifase.

Leggiamo ulteriori informazioni su questi grazie al nuovo articolo di Udo che ci ha gentilmente inviato pochi giorni fa.

I motori bifase non sono più in uso. Un motore monofase ha due tipi di cablaggio; vivo e neutro. Questi motori funzionano su alimentazione monofase e hanno una singola tensione alternata. Poiché generano solo un campo magnetico alternativo e non rotante, richiedono un condensatore per l’avvio. I motori monofase sono tipicamente utilizzati per applicazioni di piccola potenza.

I motori trifase, d’altra parte, richiedono un’alimentazione trifase per funzionare. Questi motori sono azionati da tre correnti alternate separate di uguale frequenza che raggiungono il picco in punti alternati nel tempo. Un motore trifase ha tre fili vivi e talvolta un neutro.

I motori trifase hanno in genere oltre il 150% in più di potenza rispetto alle loro controparti monofase. Si stanno auto-avviando mentre generano un campo magnetico rotante. Questi motori non generano vibrazioni e sono meno rumorosi dei motori monofase. Sfortunatamente, la maggior parte delle strutture sono cablate su alimentazione monofase.

Sebbene più di una fase fornisca spesso un edificio, solo una fase può essere utilizzata alla volta. Ciò crea problemi quando un’applicazione richiede un motore trifase o quando è disponibile solo un motore trifase. Fortunatamente, ci sono modi in cui un motore trifase può essere “ottimizzato” per funzionare su un’alimentazione monofase.

Azionamento a frequenza variabile

Il modo più semplice è quello di utilizzare un azionamento a frequenza variabile (VFD). Un VFD è un dispositivo elettrico che controlla i motori che funzionano a velocità regolabili. Consiste di un raddrizzatore, un condensatore di collegamento CC e un inverter. Un VFD esegue il motore trifase alla conversione di potenza monofase raddrizzando ogni coppia di fasi in CC, quindi invertendo la CC alla potenza di uscita trifase. Ciò non solo elimina la corrente di punta durante l’avviamento del motore, ma rende anche il funzionamento del motore dalla velocità nulla alla velocità massima senza intoppi.

I VFD sono disponibili in diverse capacità nominali per motori diversi. Tutto quello che devi fare è collegare l’alimentazione all’ingresso del VFD e collegare il motore trifase alla sua uscita.

Convertitore di fase rotante

Un altro metodo di funzionamento di un motore trifase su alimentazione monofase utilizza un convertitore di fase rotante (RPC). Un convertitore di fase rotativo è una macchina elettrica che trasforma il potere da un sistema multifase ad un altro.

Questi convertitori generano segnali trifase puliti da un’alimentazione monofase attraverso il movimento rotatorio. Gli RPC sono molto più costosi dei VFD e quindi è raramente pratico utilizzarli per la conversione della fase del motore.

Riavvolgimento del motore

Il modo finale in cui un motore trifase può essere fatto funzionare su alimentazione monofase è riavvolgendo il motore. Questo metodo è anche noto come monofase. Si tratta di riavvolgere il motore elettrico utilizzando condensatori. La potenza trifase entra attraverso tre onde sinusoidali simmetriche. Queste onde sono fuori fase l’una con l’altra di 120 gradi elettrici.

Per convertire un motore trifase, due delle sue fasi sono collegate all’alimentazione monofase. Una gamba fantasma viene creata per la terza fase utilizzando condensatori. I condensatori forzano un offset di 90 gradi elettrici tra gli avvolgimenti ausiliari e principali. Affinché la corrente sia bilanciata, i condensatori utilizzati devono essere della giusta capacità per il carico. La figura seguente mostra lo schema elettrico per la conversione da trifase a bifase utilizzando il metodo monofase.