In breve: Le macchine elettriche trasformano energia elettrica in meccanica, o viceversa. Si descrivono con pochi parametri chiave.
Cosa sono le macchine elettriche
Una macchina elettrica è un dispositivo che converte energia. Può trasformare energia elettrica in energia meccanica. Oppure può fare il contrario.
Le macchine elettriche si dividono in tre famiglie principali. Ci sono i motori, i generatori e i trasformatori. I motori producono movimento, i generatori producono corrente, i trasformatori cambiano la tensione.
Il funzionamento si basa su due fenomeni fisici. Il primo è il campo magnetico creato dalla corrente. Il secondo è la tensione indotta da un campo magnetico in movimento.
Principi di funzionamento
Ogni macchina elettrica usa l'induzione elettromagnetica. Quando un conduttore si muove dentro un campo magnetico, nasce una tensione. Questo principio fu scoperto da Faraday.
Nei motori avviene il processo inverso. Una corrente in un campo magnetico genera una forza. Questa forza fa girare l'albero del motore.
Le macchine si distinguono anche per il tipo di corrente. Esistono macchine in corrente continua e in corrente alternata. Le macchine in alternata possono essere sincrone o asincrone.
Parametri caratteristici
Ogni macchina ha dei valori nominali stampati sulla targa. Questi valori indicano le condizioni di funzionamento corrette. Superarli può danneggiare la macchina.
I parametri più importanti sono la potenza nominale e la tensione. Si aggiungono la corrente assorbita, la frequenza e il numero di giri. Il rendimento indica quanta energia viene effettivamente convertita.
Esempi pratici
Un esempio comune è il motore della lavatrice. Trasforma l'energia della presa elettrica in rotazione del cestello.
L'alternatore dell'automobile è invece un generatore. Sfrutta la rotazione del motore per ricaricare la batteria.
Il trasformatore della cabina elettrica abbassa la tensione. Porta la corrente da media tensione a 230 volt per le case.
Parole difficili
- Induzione elettromagnetica: produzione di tensione tramite un campo magnetico variabile.
- Rendimento: rapporto tra energia utile in uscita ed energia entrante.
- Potenza nominale: potenza per cui la macchina è progettata a funzionare.
- Macchina sincrona: ruota alla stessa velocità del campo magnetico.
- Macchina asincrona: ruota a velocità leggermente inferiore al campo.
- Targa: piastra metallica con i dati tecnici della macchina.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-meccanica-meccatronica-energia.sistemi-e-automazione.cl3.macchine-elettriche.01