Alternatore, dinamo e motori elettrici

Lalternatore e la dinamo convertono l'energia meccanica fornita da una macchina motrice, ad esempio una turbina idraulica, in energia elettrica sotto forma di corrente alternata.

 

Il motore elettrico, al contrario, trasforma l’energia elettrica in energia meccanica.

 

 

 

La corrente elettrica prodotta da un generatore può presentarsi sotto due forme: alternata o continua.

 

Gli alternatori e dinamo sono dei generatori elettromeccanici, in essi viene utilizzato sotto varie forme, il fenomeno dell’induzione elettromagnetica. Quest’ultima consiste nella comparsa di una corrente elettrica all’interno di un circuito conduttore immerso in un campo magnetico, ogni volta che si verifica una variazione del flusso del campo attraverso il circuito stesso.

 

Tutti i generatori, siano essi di corrente alternata (alternatori) o di corrente continua (dinamo), constano di due parti essenziali:

 

-         l’induttore: nel cui avvolgimento s’invia corrente continua, destinato a produrre il flusso magnetico;

 

-         l’indotto o armatura: che è il sistema di conduttori nei quali si manifestano le forza elettromotrici di induzione che sono sempre alternate.

 

Una delle due parti è fissa (statore), l’altra è rotante (rotore); teoricamente è indifferente quale delle due parti sia rotante, poiché ciò che conta è il moto relativo dell’una rispetto all’altra.

 

 

 

In pratica tutti i generatori di corrente continua (dinamo) hanno l'indotto rotante, mentre nei generatori di corrente alternata (alternatori) generalmente è l’induttore a ruotare.

 

 

 

Alternatore trifase

 

Gli alternatori trifase sono costituiti da uno statore che svolge la funzione di indotto e da un rotore costituito da una elettrocalamita che svolge la funzione di induttore, rotante, come schematicamente rappresentato in figura. Nell’alternatore, il flusso magnetico principale è prodotto dal rotore e non dallo statore come invece avviene nelle macchine a corrente continua.

 

Il rotore è costituito da una grossa elettrocalamita percorsa da corrente continua, rotante a velocità di sincronismo, cioè a 50 giri al secondo, e quindi 3000 giri al minuto, se lo statore ha una sola coppia polare; a 1500 giri al minuto se lo statore ha due coppie polari; e così via.

 

Il rotore viene trascinato in rotazione da un motore primario. All’interno dell’alternatore si viene dunque a determinare un campo magnetico rotante dovuto a questa grossa elettrocalamita che gira a velocità costante determinando nei conduttori di statore: R, S, T, tre f.e.m. indotte, sfasate fra loro di 120° a seguito dell’angolo esistente fra i tre avvolgimenti.

 

 

 

 

 

Dinamo

 

Il funzionamento di una dinamo è simile a quello dell’alternatore, solamente che l’avvolgimento indotto e il collettore sono divisi in molte sezioni: su ciascuna sezione la corrente viene prelevata solo nel momento di massima induzione (quando cioè l’area del piano delle spire è perpendicolare alle linee del campo di forza), ottenendo così una tensione di uscita quasi costante.

 

Motore elettrico

 

 

In questo tipo di macchine, si realizza la trasformazione inversa, cioè la corrente elettrica viene trasformata in movimento meccanico inviando corrente sui due elettrodi.