In questo blog si è analizzato il brevetto US3394276A, scritto e pubblicato da Giovanni Cafici che tratta di un tipo particolare di motore asincrono trifase (MAT), avente gli avvolgimenti di rotore cortocircuitati (es: rotore a gabbia).
Essendo di recente pubblicazione (1965) si è visto come i nuovi materiali introdotti nel periodo che va dalla seconda alla terza rivoluzione industriale abbiano ricoperto un ruolo chiave nello sviluppo di questa invenzione.
Si è inoltre osservato come il motore asincrono trifase abbia rappresentato una vera e propria rivoluzione, nel modo di vivere e di produrre, nella società dai primi del '900 fino ai giorni d'oggi.
Tanti miglioramenti e investimenti sono stati fatti nel corso degli anni, fino a rendere questo tipo di macchina la più utilizzata in ambito domestico e industriale, e numerosi ancora si avranno in futuro, grazie al crescente impiego di questo tipo di motori nel settore automobilistico (stop vendita auto diesel 2020) e dei trasporti.
Pubblicità raffigurante una ricarica di un Auto Elettrica
Non è stato invece possibile reperire informazioni inerenti all'autore del brevetto, Giovanni Cafici, in quanto non si tratta di una e vera e propria invenzione, ma piuttosto di un miglioramento di una tecnologia già esistente.
Dell'inventore, Giuseppe Cafici, non sono reperibili informazioni sulla sua vita.
Possiamo però ipotizzare che si tratti di uno dei tanti italiani emigrati in America in cerca di fortuna.
Inoltre, essendo un brevetto minore (in quanto si tratta di una modifica ad un motore già esistente, inventato da Galileo Ferraris) non è stato assegnato a nessuna impresa.
A come Asincrono
B come Boom Economico
C come Campo Magnetico
D come Dimensioni ridotte
E come Elettromagnetismo
F come Forza Elettromotrice
G come Guerra Fredda
H come High Efficiency
I come Industriale
L come Lean Production
M come Motore
N come Nuovi Materiali
O come Operatrice
P come Popolare
Q come Quadripolo
R come Rotante
S come Sviluppo
T come Terza Rivoluzione Industrale
U come Universale
V come Versatile
Z come Zero-Emissioni
Nonostante l'impiego dei motori asincroni trifase sia relativamente recente (1965/70), sono stati attuati numerosi accorgimenti per migliorarne l'efficienza, ridurre le perdite, aumentare le prestazioni e renderlo, quindi, il motore elettrico più utilizzato in ambito industriale, civile e nei trasporti (automobilistico e ferroviario).
Efficienza energetica
Il consumo di energia dei motori elettrici nel settore industriale è circa il 74% di quello totale:
Non a caso, quindi, l’adozione dei motori ad alta efficienza è una delle misure esplicitamente
suggerite sia dai decreti del luglio 2004, sia dalla finanziaria 2007 per ottenere una detrazione di
imposta. I motori sono tra le macchine elettriche più
affidabili, in quanto fanno il loro lavoro per molti anni con manutenzione assai ridotta e si adattano
a prestazioni diverse a seconda delle esigenze richieste. Nonostante ciò, non ci si preoccupa in
genere di quanto consumano, ma solo del prezzo d’acquisto; però se si considera che il costo di un
motore nella propria vita è mediamente dovuto per il 98,4% , al consumo di energia elettrica e solo
per l’1,6% alle spese per acquisto e manutenzione:
in altri termini, che il costo di un motore è paragonabile a quanto il motore stesso consuma in tre
mesi di lavoro, si può ben vedere come sia conveniente prendere in considerazione apparecchi ad
alta efficienza. Alta Efficienza significa convertire la potenza elettrica in potenza meccanica con
minor perdite possibili, e un motore elettrico ad alta efficienza è un motore studiato appositamente e
che richiede materiali pregiati, quindi costa più di un motore standard, ma il costo maggiore si
ripaga nel tempo, grazie al minor consumo di energia elettrica, sempre che il motore venga
utilizzato secondo le caratteristiche nominali indicate nella targhetta. Inoltre richiedere un motore
“ad alta efficienza’’ significa aderire alla filosofia dello sviluppo sostenibile, del basso impatto
ambientale e della riduzione delle emissioni di gas a effetto serra.
Motori ad Alta Efficienza
Motore ad alta efficienza di classe IE3
I motori ad alta efficienza sono motori elettrici che, grazie a specifici accorgimenti costruttivi, a
parità di potenza offrono rendimenti superiori e più costanti, al variare del carico, rispetto a quelli di
motori elettrici standard e quindi sono motori che hanno minori perdite rispetto a quelli tradizionali.
Tali accorgimenti comportano inoltre un minor sviluppo di calore nel motore e rendono pertanto
possibile l’impiego di ventole di raffreddamento più piccole e quindi con minori perdite meccaniche
e consumi elettrici inferiori. Si sono così ottenuti motori che a parità di potenza hanno un
rendimento migliore di quello standard ed una curva del rendimento sempre vicina quello ottimale.
Alta efficienza non vuol dire solo risparmiare nei costi operativi e guadagnare in competitività, vuol dire anche:
Maggiore durata del motore;
Maggiore affidabilità;
Minore manutenzione.
Una riduzione nella temperatura dei cuscinetti, raddoppia le ore di intervallo per l’ingrassaggio. Un effetto positivo si può notare quindi sul ciclo di vita del motore stesso.