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MOTORI CORRENTE CONTINUA: L’ELETTROMOTORELa macchina a corrente continua fu ideata nel 1860 da Antonio Pacinotti (1841-1912) ed ebbe subito una grande diffusione: consentì la realizzazione dei primiimpianti di illuminazione e di elettrificazione industriale.L’utilizzo come motore è certamente il più comune specie nella versione a magnetipermanenti. Per le grandi possibilità di regolazione che questo motore offre, essoè diffusissimo nell’automazione.Una spira/ bobina in presenza di uncampo d’induzione magnetica Bviene sollecitata da una coppia diforze che la pone in rotazione.Su questo principio si basano i motorielettriciELETTROMOTORE: motore che funziona con corrente continuaPrincipio di funzionamento: unaspira, libera di ruotare attorno adun asse, viene posta in un campod’induzione magnetica B; essa èconnessa a due semianelli C e C’di rame e attraverso le duespazzole a contatto strisciante S eS’ di grafite (è un conduttore ed hala proprietà di auto lubrificarsi), allabatteria elettrica.La spira quando è percorsa da unacorrente viene sollecitata da una coppia di forze F e –F che la fa ruotare (in sensoorario se osservata dall’alto).La spira raggiunge la posizione con la superficie perpendicolare a B, dove avvieneil distacco dei semianelli dalle spazzole e, subito dopo (la spira prosegue il suomoto per inerzia) avviene l’inversione dei contatti. Tale inversione assicura larotazione continua della spira nello stesso senso.

Nella pratica i motori sono molto piùcomplessi: alla spira si sostituisceun’armatura costituita da un nucleo diferro opportunamente sagomato elaminato (per ridurre le correntiparassite di Foucault) su cui sonoavvolte numerose spire. Le estremitàdell’avvolgimento dell’armatura sonoconnesse a molte strisce di rame,dette segmenti, che costituiscono ilcommutatore. Inoltre i magneti permanenti sono sostituiti da elettromagneti.Tutto ciò serve ad intensificare l’azione torcente della coppia di forze e nelcontempo a rendere meno brusca le torsione e a realizzare una rotazione continuapiù scorrevole. I circuiti dello statore e del rotore sono alimentati dallo stessogeneratore di corrente continua.V e : tensione continua di alimentazionedell’avvolgimento di eccitazione L e , cioèdell’avvolgimento che genera il flussomagnetico di eccitazione Θ e . Taleavvolgimento si trova sulla parte fissa delmotore detto statore.rotore detta di armaturaV a : tensione continua di alimentazione delI a : corrente detta di armatura che circola nel rotore.Poiché la forza che si genera nel rotore ha una certa distanza dal suo asse dirotazione, si crea una coppia motrice C m che fa ruotare il rotore.

C m = K a * Θ e * I aK a : caratteristica del motore che una volta costruito è costanteΘ e : flusso di eccitazione dello statoreIn pratica una volta costruito il motore, possiamo regolare la coppia motriceagendo o sul Θ e oppure su I aIl movimento del rotore all’interno del flusso magnetico costante Θ e generaall’interno del rotore una forza elettromotrice E di verso opposto alla tensione diarmatura. E = Ka * Θ e *n rdove n r : è il numero giri del rotore al minutoL’equazione del circuito del rotore/armatura è: V a = E+ R a *I aR a : resistenza del filo che costituisce l’avvolgimento di armaturaV a = E+ R a *I a E= V a - R a *I a = Ka * Θ e *n n r =(V a -R a *I a) / Ka *Θ eGENERATORE DI CORRENTE CONTINUA O DINAMOUna spira, libera di ruotare attorno alproprio asse, è immersa in un campomagnetico. I suoi terminali sonoconnessi a due semianelli C e C’.Ogniqualvolta la spira si disponeortogonalmente al campo, i contattisemianelli e spazzole vengonoscambiati.fra

La corrente nella spira si mantiene sempre nello stesso verso (che consideriamopositivo). La corrente nel circuitoesterno inserito tra i collettori C e C’risulta positiva e pulsata.Dalla combinazione di più correnti traloro sfasate si ottiene una correntepositiva pressoché continua(raddrizzata e smussata)E’ un piccolo generatore adatto a fornire elettricità aduna bicicletta per far luce nella notte.Un magnete permanente viene ruotato all’interno diuna bobina con il vantaggio di non far muovere labobina stessa.La parte superiore della dinamo vienea contatto con il cerchione dellagomma che ruota quando la biciclettasta in movimento.