I n d i c e g e n e r a l e
M o d u l o
0 s2S i s t e m i T R I F A S E
0_ Definizioni.
1_ Trasformazione triangolo - stella e viceversa.
2_ Le potenze nel sistema trifase equilibrato e squilibrato.
_ Calcolo del fattore di potenza convenzionale.
2a_ Il rifasamento.
3_ Generalità.
4_ Rappresentazione vettoriale delle terne di tensioni simmetriche.
5_ Carico trifase squilibrato, collegamento a stella con neutro.
6_ Carico trifase equilibrato, collegamento a stella con neutro.
7_ Carico trifase squilibrato, collegamento a triangolo.
8_ Carico trifase equilibrato, collegamento a triangolo.
9_ Circuito trifase squilibrato: stella con neutro e carichi monofase.
10_ Circuito trifase equilibrato: stella con neutro e carico a triangolo.
11_ Motore trifase e carichi monofase.
12_ Spostamento del centro stella. Esempi.
_ Potenza complessa_ Stella di resistenze con una fase variabile in modulo (variazioni delle tensioni e delle correnti effettive)
13_ Linee trifase – Impostazioni di calcolo.
Tema L2) Dimensionamento linea.
Tema L3) – L4) – L5) Linee con carico misto. Calcolo parametri in partenza. Rifasamento.
Tema L6) Linea: c.d.t., rendimento, letture dei wattmetri.
Tema L7) Inversione del senso ciclico
14_ Temi proposti (con risultati finali).
15_ Proposte per una verifica.
_ Potenze attiva, reattiva, apparente e vettoriale
_ Grafici e definizioni (variazione delle potenze al variare dello sfasamento del carico)
_ Valor medio del prodotto di due grandezze sinusoidali
17_ MISURA DELLE POTENZE NEI SISTEMI TRIFASE
1_ Teorema fondamentale delle potenze.
2_ Misura di potenza attiva su sistemi simmetrici e carichi squilibrati.
3_ Misura di potenza attiva su sistemi simmetrici e carichi equilibrati.
3a_ Misura della potenza reattiva per carichi equilibrati.
4_ Casi particolari dell’inserzione Aron.
5_ Altre inserzioni per la misura di potenza reale su linee a tre fili.
6_ Misura di potenza attiva su linea trifase con neutro (4 fili).
6a)_ Inserzione di tre wattmetri con riferimento sul neutro.
6b)_ Inserzione con strumento a doppia ampermetrica per sistemi a 4 fili.
7_ Osservazione sulla potenza istantanea, di fase e totale di un sistema
8_ Misure della potenza reattiva _ Generalità.
8a_ Sistemi dissimmetrici e squilibrati a 3 fili.
8b_ Sistemi simmetrici ed equilibrati.
8c_ Sistemi simmetrici e carichi squilibrati (con tre fili o con 3 fili + neutro)
M o d u l o 1
I l t r a s f o r m a t o r e
§01 Principio di funzionamento del trasformatore
§02 Trasformatore reale
Perdite nel ferro con frequenza e tensione non nominali
Esempi di curve B(H) con Pspice-Magnetismo
§03 Trasformatore reale a vuoto
§04 Trasformatore a carico
§05 Schemi del trasformatore
§06 Determinazione dei parametri del trasformatore
§07 Determinazione della tensione al secondario del trasformatore
§07a Caratteristica esterna del trasformatore
§08 Bilancio delle potenze del trasformatore
§09 Rendimento del trasformatore
§10 Trasformatore trifase
§10a Deformazioni delle correnti a vuoto
§10b Carichi squilibrati
§11 Calcolo parametri equivalenti del trasformatore
§12 Esempio di calcolo della tensione ai capi del carico di un trasformatore trifase
§13 Parallelo dei trasformatori
§14 Calcolo del rendimento di un trasformatore trifase
§15 Calcolo della corrente e f.d.p. al primario di un trasformatore trifaseFoto di un trasformatore trifase con indicazioni degli elementi principali che lo costituiscono
M o d u l o 2
L a m a c c h i n a a s i n c r o n a t r i f a s e
1 Generalità
2 Generazione del campo magnetico rotante
3 Principio di funzionamento
4 Definizioni
5 Scorrimento
6 Frequenza delle correnti rotoriche
7 F.E.M. statoriche e rotoriche
8 Schemi di statore e rotore
10 La caratteristica meccanica
A p p l i c a z i o n e n u m e r i c a
10a Applicazione numerica
Soluzione
D i a g r a m m i d e l l e c o r r e n t i
11 Variazioni delle correnti al variare dello scorrimento
P r o v e a v u o t o e i n C°C°
12 Prova a vuoto del motore asincrono trifase
13 Prova in corto circuito del motore asincrono trifase
D i a g r a m m a d i H e y l a n d
14 Il diagramma circolare di Heyland
15 Costruzione del diagramma di Heyland
16 Determinazione dello scorrimento e del rendimento
I m p r e c i s i o n i d e l d i a g r a m m a c i r c o l a r e
F r e n o e g e n e r a t o r e18 Il diagramma circolare completo della macchina asincrona
19 Funzionamento da generatore
A p p l i c a z i o n e n u m e r i c a H e y l a n d
20 Esempio di applicazione del diagramma di Heyland
C u r v e c a r a t t e r i s t i c h e
21 Le curve dedotte dal diagramma circolare
M e t o d i d i a v v i a m e n t o
2 2 M e t o d i di a v v i a m e n t o
22_1 Avviamenti con variazione della tensione di alimentazione
22_1a Resistenze o reattanze statoriche
22_1b Stella/triangolo
22_1c Autotrasformatore
22_1d Riduzione del valore efficace mediante Triac22_2 Avviamenti con interventi sul rotore
22_2a Motore con rotore avvolto o ad anelli
22_2b Motore a doppia gabbia (o di Dobrowsky-Boucherot)
L a r e g o l a z i o n e d i v e l o c i t à
23 La regolazione di velocità della macchina asincrona
23 A Metodi di variazione del numero di poli
23 B Metodi di variazione dello scorrimento
23 B1 Resistenza rotorica
23 B2 Azionamento con convertitori23 B2a Kramer (statico)
23 B2b Scherbius (cascata iposincrona)
23 B2c Motore trifase a collettore con eccitazione in parallelo, di Schrace-Richter23 C Metodi di variazione della frequenza di alimentazione dello statore
23 C1 Variaz. di frequenza e ampiezza della tensione di statore
23 C2 Variazione della frequenza con tensione costante
23 C3 Altri metodi di variazione della velocità23 D Controllo vettoriale ad orientamento di campo
Convertitori per i controlli di velocità
1 Inverter trifase a ponte, con tensione a gradini
2 Metodo PWM
24 Campo rotante bifase
25 Rotore bifase a induzione
26 Motore monofase a induzione
27 Motore trifase alimentato come monofase
M o d u l o 3
L a m a c c h i n a a corrente continua
L A D I N A M O
1 P r i n c i p i o d i f u n z i o n a m e n t o
2 E c c i t a z i o n e d e l l a d i n a m o
2.1 Caratteristica di magnetizzazione
2.2 Tipi e circuiti di eccitazione
2.3 F.e.m. a vuoto
3 L a d i n a m o a c a r i c o
3.1 La reazione d'indotto
3.2 La commutazione
3.3 Provvedimenti per migliorare la commutazione
4 C u r v e c a r a t t e r i s t i c h e d e l l a d i n a m o
4.1 Curve caratteristiche
4.2 Caratteristiche esterne
5 B i l a n c i o d e l l e p o t e n z e e r e n d i m e n t o
5.1 Bilancio della potenza
5.2 Rendimento
I L M O T O R E
P r i n c i p i o d i f u n z i o n a m e n t o
1 Principio di funzionamento
1.1 La coppia motrice generata2 Motore con eccitazione indipendente
2.1 Caratteristica meccanica
2.2 Velocità di rotazione
a) Funzionamento a coppia disponibile costante
b) Funzionamento a potenza disponibile costante
c) Funzionamento a regolazione mista4 Senso di rotazione nei motori
5 Impiego del motore a collettore alimentato con tensione alternata
4 Q u a d r a n t i
7 Funzionamento nei 4 quadranti della macchina con eccitazione separata
8 Convertitore per azionamenti
8.1 Ponti convertitori per motori a corrente continua con eccitazione indipendente
F r e n a t u r a
10 Frenatura dei motori a c.c.
10.1 A recupero
10.2 Dinamica
10.3 In controcorrente
10.4 Esempio11 Schemi a blocchi degli azionamenti - Generalità
12 Impostazione del modello dinamico del motore con eccitazione separata.
A p p l i c a z i o n i d
i c a l c o l o
13 Applicazioni numeriche
13.1 Condizioni di carico all’albero di un motore
13.2 Potenza di un motore per l'azionamento di una pompa
13.3 Potenza di un motore per ventilatore
13.4 Potenza di un corso d'acqua
13.5 Coppia e momento d'inerzia riportati all'albero motore
13.6 Bilancio delle potenze nel motore e nella dinamo
Soluzioni proposte per temi assegnati agli esami di Stato (ex Maturità)Soluzioni proposte 1
Tema n° 1 (1986)
Tema n° 2 (1989)Soluzioni proposte 2
Tema proposto n° 3
Tema proposto n° 4
Tema proposto n° 5
Tema proposto n° 6
Tema proposto n° 7
M o d u l o 4
L a m a c c h i n a s i n c r o n a
A L T E R N A T O R E
P r i n c i p i o
1_ Principio di funzionamento.
2_ Espressione della f.e.m. generata.
A v u o t o e a c a r i c o
3_ Funzionamento a vuoto. Caratteristica di magnetizzazione.
4_ Funzionamento con carico puramente ohmico.
5_ Funzionamento con carico puramente induttivo.
6_ Funzionamento con carico puramente capacitivo.
7_ Reazioni d'indotto in alternatori monofase o trifase, con carico squilibrato.
S c h e m a e l e t t r i c o
8_ Circuito equivalente secondo Behn Eschemburg.
9_ Coppia resistente. Potenza erogata.
10_ Bilancio delle potenze. Rendimento.
P a r a l l e l o
11_ Parallelo degli alternatori trifase.
11.1_ Come si interviene per modificare il carico attivo.
11.2_ Come si interviene per modificare lo scambio di potenza reattiva.
11.3_ Come si interviene per disinserire un alternatore dal parallelo.
A p p l i c a z i o n e n u m e r i c a
M O T O R E
I l M o t o r e s i n c r o n o
1_ Principio di funzionamento.
2_ Carico costante ed eccitazione variabile.
3_ Curve a "V" del motore o curve di Mordey.
prof. Attilio Barra e-mail: elettrotecnica@barrascarpetta.org
prof. Antonio Scarpetta e-mail: laboratorio@barrascarpetta.org
biturboclubitalia e-mail: avo.biturboclubitalia@barrascarpetta.org