ESPERIMENTI INTERATTIVI ED EXHIBIT

IL CAMPO MAGNETICO ROTANTE


foto della dinamo di Pacinotti

Galileo Ferraris (1847-1897), piemontese, introdusse il concetto di campo magnetico rotante. La conseguente invenzione del motore asincrono a campo magnetico rotante è del 1886, ma pubblicò l'idea solamente nel 1888. Due mesi dopo il fisico Tesla brevettava un motore identico, prendendosi notorietà e denaro. La massima parte dei motori elettrici oggi in uso è di questo tipo.


ritratto di Pacinotti con la sua prima 'Macchinetta'

Questo è uno dei primi motori a campo magnetico rotante costruito da Galileo Ferraris. E' evidentemente un motore bifase.


schema di un indotto ad 'anello' con le spazzole commutatrici

Un modellino di motore a campo magnetico rotante può essere costruito molto facilmente: vedi qui un esempio:

Per vederlo in funzione fai clic sulla foto.

Il principio di funzionamento nel caso del modello illustrato: Due correnti elettriche alternate sfasate di 90 gradi alimentano due bobine i cui poli formano un angolo di 90 gradi rispetto all'asse di un disco di rame libero di ruotare a breve distanza da essi. La somma dei due campi magnetici equivale ad un vettore campo magnetico che ruota con una velocità angolare pari alla pulsazione della corrente alternata. Le Correnti di Foucault che appaiono nel disco producono dei poli magnetici
il cui segno è tale da opporsi al segno del vettore rotante
(Legge di Lenz), ed è così che il disco viene trascinato in rotazione. Ferraris disse di avere avuto l'idea mentre un giorno, passeggiando per Torino, pensava alla natura della polarizzazione circolare della luce.

 

Nelle due fotografie seguenti sono riportati il rotore e lo statore di un piccolo motore asincrono ad induzione a campo magnetico rotante da 300 W.


foto di un altoparlante

Questo è il rotore: una struttura massiccia di ferro e alluminio fuso, costituita da grosse spire di alluminio in corto circuito avvolte attorno ai poli di ferro dolce laminati per evitare le correnti parassite nel ferro.


foto di un auricolare di una cuffia

Questo è lo statore. Si vedono tre coppie di bobine, rivestite di un nastro giallo con funzione di isolante, che generano quindi un campo magnetico rotante bifase che fa 2/3 di giro per ogni alternanza della corrente di alimentazione.

 

I motori asincroni oggi in uso, se la potenza è maggiore di 1 o 2 Cavalli, sono sempre a corrente trifase. Tale sistema è costituito da tre conduttori sui quali circolano correnti sfasate di 120 gradi. I motori hanno quindi un numero di poli pari a 6 o ad un multiplo di 6.



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