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Il motore a collettore in corrente continua : com'è fatto e come funziona

Con motore in corrente continua si è soliti indicare una macchina elettrica a collettore in corrente continua funzionante come motore, in grado cioè di trasformare energia elettrica in energia meccanica ; la stessa macchina può comunque funzionare anche come dinamo, quando riceve potenza meccanica (ad esempio trainata da un altro motore) e restituisce potenza elettrica, e come freno , quando riceve sia energia elettrica che meccanica e le dissipa sotto forma di calore.

Nella sezione di una macchina in corrente continua a collettore possiamo individuare tre parti costitutive , come evidenziato nel disegno a fondo pagina ( figura 1 ) :

1. Lo statore (in verde in figura 1 ), solitamente realizzato in ferro omogeneo, che con le sue espansioni polari (due in figura ) deve generare un campo magnetico il più possibile uniforme. Nei motori in corrente continua i poli Nord e Sud sono ottenuti avvolgendo sulle espansioni un circuito di eccitazione percorso dalla corrente di eccitazione Ie ; nei motori a magneti permanenti l’avvolgimento di eccitazione non è presente, perché lo statore è costituito appunto da una calamita e quindi è possibile controllare il motore solo sulla tensione o sulla corrente di armatura.

2. Il rotore (in rosa in figura 1 ), che è invece in ferro lamellare : le lamelle sono separate da un isolante per aumentare la resistenza elettrica e diminuire quindi le correnti parassite indotte per magnetizzazione. Nel rotore sono ricavate delle cave su cui alloggiano i conduttori del circuito di armatura; si tratta di un’unica spira, opportunamente intrecciata in modo che le correnti entranti e uscenti si sistemino rispetto all’asse delle spazzole come indicato in figura 1: tutte le correnti entranti a destra dell’asse e tutte le correnti uscenti alla sinistra.

3. Il collettore ( in celeste in figura 1 ), le cui spazzole realizzano un contatto strisciante con le lamelle di terminazione dei conduttori del rotore; le spazzole sono in grafite e le lamelle in ferro dolce, così che si usurino solo le prime, meno costose e più semplici da sostituire.

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