Un motore a corrente continua o DC, converte l'energia elettrica in energia meccanica. È uno dei due tipi fondamentali di motori: l'altro tipo è il motore a corrente alternata o CA. Tra i motori a corrente continua, ci sono motori ad avvolgimento shunt, in serie, ad avvolgimento composto e a magneti permanenti.
Funzione
Un motore a corrente continua è costituito da uno statore, un'armatura, un rotore e un commutatore con spazzole. La polarità opposta tra i due campi magnetici all'interno del motore lo fa girare. I motori a corrente continua sono il tipo di motore più semplice e vengono utilizzati negli elettrodomestici, come i rasoi elettrici, e negli alzacristalli elettrici delle auto.
Funzionamento di base del motore CC
Un motore a corrente continua è dotato di magneti, magneti permanenti o avvolgimenti elettromagnetici, che producono un campo magnetico. Quando la corrente passa attraverso l'armatura, detta anche bobina o filo, posta tra nord e sud poli del magnete, il campo generato dall'armatura interagisce con il campo dal magnete e si applica coppia. In un motore a corrente continua, il magnete forma lo statore, l'armatura è posta sul rotore e un commutatore commuta il flusso di corrente da una bobina all'altra. Il commutatore collega la sorgente di alimentazione stazionaria all'armatura mediante l'uso di spazzole o bacchette conduttive. Inoltre, i motori DC funzionano a una velocità fissa per una tensione fissa e non c'è scorrimento.
Tipi di motore CC
Le bobine di campo e l'armatura in un motore shunt sono collegate in parallelo, noto anche come shunt, formazione, facendo sì che la corrente di campo sia proporzionale al carico sul motore.
Nei motori ad avvolgimento in serie, le bobine di campo e l'armatura sono collegate in serie e la corrente scorre solo attraverso le bobine di campo.
Un motore ad avvolgimento composto è ibrido di entrambi i tipi con avvolgimento in derivazione e in serie e presenta entrambe le configurazioni. Il campo in un motore a magneti permanenti è creato da magneti permanenti come consente il nome.
Il problema del commutatore
La funzione del commutatore è quella di trasferire la corrente da un punto stazionario all'albero rotante. Spazzole, contatti elettrici sul commutatore, collegano la fonte di alimentazione all'armatura. In determinati momenti durante la rotazione di un motore a corrente continua, il commutatore deve invertire la corrente. Ciò può portare a una riduzione della durata del motore a causa dell'usura dovuta all'attrito e alla formazione di archi.
Motori CC senza spazzole
I motori CC senza spazzole riducono l'usura del commutatore nei motori CC convenzionali. In questi tipi, il magnete permanente si trova nel rotore e le bobine si trovano nello statore. Gli avvolgimenti della bobina creano un campo magnetico rotante perché sono separati elettricamente l'uno dall'altro, il che consente loro di essere accesi e spenti. Il commutatore in questo motore non porta la corrente al rotore. Invece, il campo magnetico permanente del rotore insegue il campo dello statore rotante, creando il campo del rotore. Un altro componente chiave del motore CC senza spazzole è l'uso di circuiti elettronici e sensori con il commutatore per eccitare il motore e produrre coppia.
