I controllori di motore possono essere azionati manualmente, a distanza o automaticamente. Possono includere solo i mezzi per l’avvio e l’arresto del motore o possono includere altre funzioni.
Un controllore di motore elettrico può essere classificato in base al tipo di motore che deve guidare, come magnete permanente, servo, serie, eccitato separatamente e corrente alternata.
Un controller del motore è collegato a una fonte di alimentazione, come una batteria o un alimentatore, e a un circuito di controllo sotto forma di segnali di ingresso analogici o digitali.
Avviatori motoreModifica
Un piccolo motore può essere avviato semplicemente collegandolo alla corrente. Un motore più grande richiede un’unità di commutazione specializzata chiamata avviatore o contattore. Quando viene eccitato, un avviatore diretto sulla linea (DOL) collega immediatamente i terminali del motore direttamente all’alimentazione. Nelle dimensioni più piccole, un avviatore è un interruttore azionato manualmente; i motori più grandi, o quelli che richiedono un controllo remoto o automatico, usano contattori magnetici. I motori molto grandi che funzionano su alimentazioni a media tensione (migliaia di volt) possono usare interruttori di potenza come elementi di commutazione.
Un avviatore diretto sulla linea (DOL) o attraverso la linea applica l’intera tensione di linea ai terminali del motore. Questo è il tipo più semplice di avviatore. Un avviatore DOL contiene anche dispositivi di protezione e, in alcuni casi, il monitoraggio delle condizioni. Le dimensioni più piccole degli avviatori diretti in linea sono azionati manualmente; le dimensioni più grandi utilizzano un contattore elettromeccanico per commutare il circuito del motore. Esistono anche avviatori diretti in linea a stato solido.
Un avviatore diretto in linea può essere usato se l’alta corrente di spunto del motore non causa una caduta di tensione eccessiva nel circuito di alimentazione. La dimensione massima di un motore consentita su un avviatore diretto può essere limitata dall’ente di fornitura per questo motivo. Per esempio, una società di servizi può richiedere ai clienti rurali di utilizzare avviatori a tensione ridotta per i motori più grandi di 10 kW.
L’avviamento DOL è talvolta utilizzato per avviare piccole pompe d’acqua, compressori, ventilatori e nastri trasportatori. Nel caso di un motore asincrono, come il motore trifase a gabbia di scoiattolo, il motore assorbirà un’elevata corrente di avviamento finché non avrà raggiunto la piena velocità. Questa corrente di avviamento è tipicamente 6-7 volte maggiore della corrente a pieno carico. Per ridurre la corrente di spunto, i motori più grandi avranno avviatori a tensione ridotta o azionamenti a velocità regolabile per ridurre al minimo i cali di tensione all’alimentazione.
Un avviatore invertente può collegare il motore per la rotazione in entrambi i sensi. Un tale avviatore contiene due circuiti DOL – uno per il funzionamento in senso orario e l’altro per il funzionamento in senso antiorario, con interblocchi meccanici ed elettrici per impedire la chiusura simultanea. Per i motori trifase, questo si ottiene scambiando i fili che collegano due fasi qualsiasi. I motori monofase AC e i motori a corrente continua richiedono dispositivi aggiuntivi per l’inversione della rotazione.
Avviatori a tensione ridottaModifica
Gli avviatori a tensione ridotta, a stella-triangolo o soft, collegano il motore all’alimentazione attraverso un dispositivo di riduzione della tensione e aumentano la tensione applicata gradualmente o a passi. Due o più contattori possono essere utilizzati per fornire l’avviamento a tensione ridotta di un motore. Usando un autotrasformatore o un’induttanza in serie, una tensione inferiore è presente ai terminali del motore, riducendo la coppia di avviamento e la corrente di spunto. Una volta che il motore ha raggiunto una frazione della sua velocità a pieno carico, l’avviatore passa alla piena tensione ai terminali del motore. Poiché l’autotrasformatore o il reattore in serie porta solo la pesante corrente di avviamento del motore per pochi secondi, i dispositivi possono essere molto più piccoli rispetto alle apparecchiature a carico continuo. La transizione tra tensione ridotta e piena può essere basata sul tempo trascorso, o attivata quando un sensore di corrente mostra che la corrente del motore ha iniziato a ridursi. Un avviatore autotrasformatore è stato brevettato nel 1908.
Azionamenti a velocità regolabileModifica
Un adjustable-speed drive (ASD) o variable-speed drive (VSD) è una combinazione interconnessa di attrezzature che fornisce un mezzo per guidare e regolare la velocità di funzionamento di un carico meccanico. Un azionamento elettrico a velocità regolabile è composto da un motore elettrico e da un regolatore di velocità o da un convertitore di potenza più dispositivi e attrezzature ausiliarie. Nell’uso comune, il termine “azionamento” è spesso applicato al solo controllore. La maggior parte dei moderni ASD e VSD possono anche implementare l’avviamento morbido del motore.
Controller intelligentiModifica
Un controller intelligente del motore (IMC) utilizza un microprocessore per controllare i dispositivi elettronici di potenza utilizzati per il controllo del motore. Gli IMC monitorano il carico su un motore e di conseguenza fanno corrispondere la coppia del motore al carico del motore. Questo viene realizzato riducendo la tensione ai terminali CA e allo stesso tempo abbassando la corrente e il kvar. Questo può fornire una misura di miglioramento dell’efficienza energetica per i motori che funzionano sotto carico leggero per gran parte del tempo, con conseguente minor calore, rumore e vibrazioni generate dal motore.