WRSM

Come funziona

Un motore sincrono a rotore avvolto ha uno statore simile a quello di un motore sincrono, costituito da un nucleo in ferro laminato con avvolgimenti dello statore. Tuttavia, il rotore di un motore sincrono a rotore avvolto differisce da quello di un motore sincrono convenzionale.

L'avvolgimento del rotore di un motore sincrono a rotore avvolto è tipicamente composto da più bobine di filo, collegate al rotore tramite anelli di scorrimento e spazzole. Gli anelli di scorrimento consentono la connessione elettrica all'avvolgimento del rotore, mentre le spazzole trasferiscono l'energia elettrica da e verso il rotore.

Il motore funziona secondo i principi dell'elettromagnetismo e del funzionamento del motore sincrono. Gli avvolgimenti dello statore sono collegati a una fonte di alimentazione AC, generando un campo magnetico rotante. L'avvolgimento del rotore è anch'esso collegato all'alimentazione tramite anelli di scorrimento e spazzole, consentendo di inserire una resistenza o un'impedenza variabile nell'avvolgimento del rotore, che può essere utilizzata per controllare le prestazioni del motore.

L'avvolgimento del rotore è eccitato con corrente DC, creando un campo magnetico nel rotore. L'interazione tra il campo magnetico rotante dello statore e il campo magnetico del rotore fa sì che il rotore ruoti in sincronia con il campo magnetico dello statore, da cui il nome "motore sincrono".

Attualmente, BMW, Nissan e Renault utilizzano motori WRSM.

Vantaggi

I motori sincroni a rotore avvolto offrono diversi vantaggi, tra cui:

Controllo variabile di velocità e coppia: L'uso di anelli di scorrimento e spazzole nel circuito del rotore consente di collegare una resistenza o un'impedenza variabile, abilitando il controllo delle caratteristiche di velocità e coppia del motore. Questo rende i motori WRSM adatti ad applicazioni che richiedono un controllo preciso di velocità e coppia, come processi industriali o sistemi di trazione nei treni elettrici.

Alta efficienza: I motori WRSM possono raggiungere un'elevata efficienza grazie alla loro capacità di controllare l'impedenza del circuito del rotore, consentendo prestazioni del motore ottimizzate in diverse condizioni di carico.

Fattore di potenza più elevato: I motori WRSM hanno tipicamente un fattore di potenza superiore rispetto ai motori a induzione, migliorando l'efficienza complessiva del motore e riducendo la domanda di potenza reattiva dalla rete elettrica.

Nessuna necessità di materiali in terre rare: I motori WRSM non richiedono materiali in terre rare, rendendoli più sostenibili ed economicamente vantaggiosi.

Limitazioni

I motori sincroni a rotore avvolto presentano anche alcuni limiti, tra cui:

Complessità: I motori WRSM sono più complessi rispetto ad altri tipi di motori, come i motori a induzione o i motori a magneti permanenti, a causa della presenza di anelli di scorrimento, spazzole e avvolgimenti del rotore. Ciò aumenta la complessità del controllo del motore e i requisiti di manutenzione.

Costo più elevato: I componenti aggiuntivi, come anelli di scorrimento e spazzole, possono aumentare il costo dei motori WRSM rispetto ad altre tecnologie di motori.

Requisiti di manutenzione: La presenza di anelli di scorrimento e spazzole nel circuito del rotore richiede una manutenzione regolare, come pulizia, ispezione e sostituzione, aumentando i costi di esercizio e gli sforzi di manutenzione.