Velocità sincrona del motore

Restituisce giri al minuto, giri al secondo, velocità angolare e durata di una rivoluzione sincrona. Il calcolo è utile per motori asincroni e sincroni, alternatori, scelta degli azionamenti e rapide verifiche tecniche. Il valore descrive la velocità del campo, non necessariamente quella misurata sull’albero di un motore asincrono sotto carico.

Comprenda che cosa rappresenta la velocità sincrona

In una macchina a corrente alternata, le correnti dello statore generano un campo magnetico rotante. La velocità sincrona è la velocità ideale di tale campo ed è determinata esclusivamente dalla frequenza elettrica e dal numero di poli magnetici presenti nell’avvolgimento. È quindi un riferimento di progetto, non una garanzia per ogni albero. In normali condizioni operative un motore sincrono può rimanere agganciato al campo, mentre un motore asincrono deve in genere ruotare un po’ più lentamente per sviluppare coppia. Questa differenza è chiamata scorrimento. Inserisca la frequenza di alimentazione in hertz e il numero totale di poli, comprendendo sia quelli nord sia quelli sud. Il calcolatore restituisce giri al minuto, giri al secondo, velocità angolare in radianti al secondo, coppie polari e durata di un giro del campo. Queste grandezze sono utili per leggere un catalogo, verificare un tachimetro, dimensionare una trasmissione o preparare un calcolo di controllo. Confronti sempre condizioni equivalenti: la frequenza erogata da un inverter può essere diversa dalla frequenza di rete riportata sulla targa del motore.

Applichi correttamente la formula di frequenza e poli

La relazione standard è N_s = 120 × f / P, dove N_s è la velocità sincrona in giri al minuto, f è la frequenza elettrica in hertz e P è il numero totale di poli. Il fattore 120 combina i sessanta secondi di un minuto con i due poli necessari affinché un ciclo elettrico corrisponda a un giro meccanico in una macchina bipolare. Aumentando la frequenza, la velocità sincrona cresce in proporzione. Aumentando i poli, invece, diminuisce, perché occorrono più cicli elettrici per un giro meccanico del campo. Per esempio, un motore a quattro poli alimentato a 50 hertz ha una velocità sincrona di 1,500 rpm, mentre a 60 hertz raggiunge 1,800 rpm. Le macchine rotanti CA convenzionali hanno un numero pari di poli; il calcolatore rifiuta quindi valori dispari, frazionari, nulli o negativi, evitando risultati fisicamente fuorvianti. L’uscita conserva il risultato numerico deterministico senza imporre arrotondamenti di visualizzazione, così il software a valle può scegliere la precisione adatta agli strumenti e alle tolleranze impiegati.

Interpreti il risultato per motori e inverter reali

Usi il valore calcolato come riferimento del campo magnetico alla frequenza indicata, non come previsione universale della velocità dell’albero sotto carico. La targa di un motore asincrono può riportare una velocità nominale inferiore a quella sincrona, per esempio circa 1,450 rpm rispetto a un campo di 1,500 rpm, perché lo scorrimento del rotore è necessario per indurre corrente e produrre coppia. Lo scorrimento varia con carico, tensione, struttura del rotore e condizioni operative, quindi non è ricavabile dalla sola frequenza e dal numero di poli. Un motore sincrono si comporta diversamente: dopo la sincronizzazione, la velocità meccanica media segue il campo finché un carico eccessivo o un disturbo non provoca la perdita del sincronismo. Con un inverter, inserisca la frequenza di uscita nel punto operativo, non soltanto la frequenza della rete in ingresso. Ricordi inoltre che ingranaggi, cinghie e pulegge cambiano la velocità finale della macchina azionata senza modificare la velocità sincrona del motore. Per la diagnosi, confronti il risultato con le rpm misurate e con il tipo di motore.