edutecnica

Dinamo

La dinamo equivale ad un generatore reale di tensione a vuoto pari ad E con resistenza interna pari ad R.

In virtù di tale equazione sul piano V-I il comportamento della macchina è assimilabile ad una retta con E costante che vale, l’inclinazione di tale retta varia al variare di R ma trasla al variare di K_E.

dove w è la velocità angolare in rad/s mentre K_E è detta costante di tensione è espressa come:

K_E dipende dunque dal flusso magnetico e dal numero di spire dell’avvolgimento. Esso è un parametro fondamentale della macchina a CC e si misura in V·s/rad; in esso sono dunque raggruppate tutte le costanti costruttive della macchina.Posto che C sia la coppia motrice:

si ha K_T=K_E le due costanti hanno una denominazione diversa solo per il fatto che che si misurano in unità diverse:K_E in (V·s/rad) mentre K_T in (N·m/A) .
K_T viene detta costante meccanica.
Il bilancio delle potenze per una dinamo, può essere così riassunto:

                 Potenza assorbita    con
        Potenza meccanica
      Perdite a vuoto dovute ad attrito e ventilazione
                       Perdite per effetto Joule
      Potenza elettrica

ovviamente per una dinamo ideale sarà:
il generatore E non fa altro che convertire la potenza meccanica in potenza elettrica, quindi :

considerando che il rendimento sarà così espresso:

Motore a corrente continua a magneti permanenti

Prendiamo una dinamo e applichiamo ai suoi morsetti la tensione V. La macchina è ferma (w=0)®E=0 nel circuito circola la corrente I_S:
detta anche corrente di spunto

ma l'interazione fra campo elettrico e campo magnetico genera una coppia che ovviamente allo spunto vale:

A causa di questa coppia il rotore accelera e ruota sempre più velocemente.Verrà dunque generata una forza contro elettro motrice con corrente circolante :

alla fine avremo la E=V con I=0 e C=0.

detta velocità a vuoto.

Motore a corrente continua sotto carico

Durante il funzionamento a vuoto la macchina ruota con corrente e coppia nulle, non c’è scambio di potenza fra la macchina e l’esterno. Applicando invece una coppia resistente C_L il rotore rallenta con E che diminuisce ( e quindi V≠E ) circola una corrente:

Il motore si stabilizza a quella velocità che gli permette di generare una coppia motrice esattamente uguale ed opposta a C_L:

C=C_L

ma per cui...

ponendo: avremo:

H viene anche chiamata costante motore.

Motore a corrente continua a campo avvolto ad eccitazione indipendente

Valgono tutte le formule per il motore a magneti permanenti.

Rotore (indotto o armatura)

Campo (statore)

In questo tipo di motore la regolazione avviene mantenendo costante la corrente di armatura I, variando C e ma lasciando inalterato il valore del loro prodotto (regolazione a potenza costante).