I motori CA sono dispositivi elettromagnetici che hanno una corrente alternata come fonte di alimentazione. La loro funzione è quella di convertire l'energia meccanica in energia elettrica che può funzionare. Operano secondo il principio della legge dell'induzione di Faradays, che afferma che un campo magnetico che cambia rapidamente produce un fem o una tensione indotta.

Sfondo

Nikola Tesla ha inventato il primo motore a corrente alternata. Inizialmente ha lavorato per Thomas Edison, la cui società era il principale costruttore di sistemi a corrente continua. Avevano fatto un crollo della difesa di Tesla di alternare le correnti come fonte di energia, e lasciò la compagnia. Ha venduto il suo brevetto di un sistema AC al rivale di Edison, George Westinghouse. La visione di Tesla alla fine ha vinto quella di Edison. La società di Edison in seguito divenne nota come General Electric.

Induzione elettromagnetica

Si basano sulla legge di induzione di Faradays, che afferma che un campo magnetico in rapida evoluzione produce una forza elettromotrice indotta o una fem. Le forze elettromotrici sono tensioni.

I fili che trasportano la corrente producono campi magnetici. Michael Faraday ha scoperto che quando un filo si trova in un campo magnetico variabile, una corrente viene indotta proprio come se ci fosse una fonte di fem. Più rapido è il campo mutevole, maggiore è l'emf generata.

Costruzione

I due tipi più comuni sono induzione e sincrono.

I motori a induzione sono senza spazzole. La sorgente magnetica è un elettromagnete che utilizza la stessa tensione indotta che le bobine utilizzano.

I motori sincroni ruotano alla stessa velocità del campo magnetico. Questo viene fatto usando una parte DC nello statore o nel rotore. Lo statore può usare magneti permanenti o la corrente nelle bobine del rotore viene manipolata per correre nella stessa direzione, invece di commutare.

I motori a induzione sono più comunemente usati. Sono più semplici da produrre, meno costosi da produrre e sono abbastanza robusti.

Indietro EMF

Poiché i motori sono generatori che operano al contrario, producono una fem come i generatori. Si chiama backff e non appare immediatamente quando un motore viene inizialmente acceso. La backff è una conseguenza della legge di Lenz, che afferma che una fem indotta produce un flusso magnetico che resiste al cambiamento. Il back emf lavora per ridurre la corrente nel loop, rallentando così il motore verso il basso, e diventa più grande all'aumentare della velocità del motore. Quando un carico non è presente, diventa quasi uguale alla dimensione della tensione di ingresso. Il carico funziona anche per rallentare il down e quindi i requisiti di potenza del motore aumentano. Ciò contribuisce allo spreco di energia e all'inefficienza del loro funzionamento.

Utilizza

La maggior parte dei motori è AC. Si trovano in frigoriferi, treni, computer, dischi rigidi, macchinari industriali, elettrodomestici e molti altri dispositivi elettronici. Sono utilizzati in alcuni motori nei veicoli elettrici e ibridi.