Il motore asincrono AC a poli schermati

Il MOTORE ASINCRONO, è una tipologia di motori in corrente alternata. Esso, a differenza del motore sincrono, non  non gira alla velocità del campo. Gira un po’ più lento. Questo scarto si chiama slip. Ed è fondamentale: senza slip non c’è coppia. Il campo magnetico “insegue” il rotore, non lo trascina rigidamente. La velcoità di rotazione dei motori sincroni è dettata esclusivamente dalla frequenza della tensione che li alimenta e dal numero di poli del motore. Nel motore asincrono è quasi cosi, nel senso che dalla velocità di sincronismo, viene decurtata una piccola percentuale, chiamata per l'appunto slip. L'asincrono ruota cioè alla velocità di sincronismo meno la percentuale di slip del campo magnetico.

MOTORE ASINCRONO SHADED POLE ( A POLI SCHERMATI) : non è una categoria alternativa a sincrono/asincrono., ma una sottocategoria di motore asincrono. In pratica, ogni polo dello statore ha una piccola spira di rame che ritarda localmente il campo magnetico e crea una pseudo-rotazione del campo stesso. È un trucco geniale, semplice, brutale. Niente avvolgimenti complessi, niente condensatori, niente elettronica. Coppia di spunto bassa, basso rendimento, molta produzione di calore, ma una cosa la fa benissimo: gira liscio.

Il grande vantaggio del motore asincrono a poli schermati è che riesce a produrre una rotazione autonoma partendo da una sola sinusoide. Questo è il punto chiave, ed è tutt’altro che banale.

In un motore asincrono monofase, alimentato con una sola sinusoide, il campo magnetico non ruota: pulsa avanti e indietro: esso, da solo, non è in grado di avviare un rotore. Per questo motivo un vero motore asincrono “classico” richiede due fasi sfasate, oppure artifici come condensatori, avvolgimenti ausiliari, controlli più complessi.

Il motore asincrono a poli schermati aggira il problema in modo elegantissimo e fisico. Su ciascun polo dello statore viene inserita una spira di rame in cortocircuito che avvolge solo una parte del polo stesso. Quando la sinusoide alimenta l’avvolgimento principale, il flusso magnetico che attraversa il polo induce una corrente nella spira di rame schermante il polo ( da qui il nome, a poli schermati). Questa corrente, per legge di Lenz, genera un campo magnetico ritardato nel tempo rispetto a quello principale.

Il risultato non è un vero campo rotante, ma qualcosa di più sottile e, per certi versi, più “naturale”: una deformazione temporale del campo magnetico nello spazio. Il massimo del flusso magnetico non compare simultaneamente su tutto il polo, ma “scivola” dalla parte non schermata verso la parte schermata. Questo scorrimento del massimo di flusso crea una coppia iniziale, sempre nello stesso verso, che permette al rotore di partire e poi di stabilizzarsi in regime di funzionamento asincrono, con il suo slip fisiologico.

In altre parole: la rotazione nasce da un’asimmetria temporale,intrinseca nella struttura meccanica del motore, non da un comando elettronico.

Da qui deriva un vantaggio enorme: tutto questo avviene alimentando il motore con una sola sinusoide, senza sfasamenti artificiali, senza condensatori, senza controlli di fase, senza servo. L’alimentatore può essere semplice, lineare, naturale. Non deve “decidere” nulla: deve solo fornire una sinusoide pulita,  stabile in ampiezza e in frequenza. Questo, in un sistema analogico sensibile come un giradischi, è un valore immenso.

Lo slip, spesso visto come un difetto, è in realtà parte integrante di questo equilibrio. Il rotore non è mai rigidamente agganciato alla velocità di sincronismo, ma la insegue elasticamente. Questo rende l’erogazione di coppia continua, priva di dentellature evidenti, con una microfluttuazione lenta che viene facilmente filtrata dall’inerzia del piatto.

Ed è esattamente per questo che questi motori scaldano: le perdite nella spira schermante, lo slip continuo, la bassa efficienza fanno parte del progetto. Non è calore “sprecato”, è energia dissipata per ottenere fluidità invece che rigidità.

In sintesi: il motore asincrono a poli schermati non è una soluzione povera o antiquata. È una soluzione profondamente coerente con un’idea di rotazione analogica, fisica, non sorvegliata, e vede il suo naturale completamento nel connubio con piatti ad alta inerzia.  La sua forza non sta nella precisione numerica, ma nella qualità con cui genera il tempo. Ed è proprio per questo che, ancora oggi, resta sorprendentemente difficile fare di meglio senza pagare il prezzo di una complessità che finisce per allontanare, invece di avvicinare, la musica.