Sistemi trifase

Si definisce sistema trifase simmetrico un insieme di Definizione Si definisce sistema trifase simmetrico un insieme di tre circuiti elettrici alimentati con tre tensioni alternate aventi la stessa frequenza e la stessa ampiezza (o stesso valore efficace) ma sfasate tra loro di 120° Qualora l’ultima condizione non è verificata si parla di sistema trifase dissimmetrico.

generalità I sistemi trifase simmetrici sono quelli che si incontrano più frequentemente e sono quelli più importanti. Ogni circuito costituisce una fase Le fasi possono essere distinte o collegate tra loro. Sono caratterizzati da una terna simmetrica di tensioni di fase, dette anche tensioni stellate, che alimentano i circuiti.

Rappresentazione vettoriale delle tensioni stellate Tipicamente queste tre tensioni (E1, E2, E3) vengono rappresentati vettorialmente.

un campo magnetico induttore meccanicamente rotante , Come viene generato Viene generato mediante una macchina nota col termine di alternatore trifase, nel quale un campo magnetico induttore meccanicamente rotante , Ottenuto con degli avvolgimenti rotanti alimentati con corrente continua, induce, su tre avvolgimenti indotti fissi, disposti tra loro a 120°, una terna di tensioni

alternatore trifase

Collegamento a stella dei circuiti trifase Partiamo dal caso di tre circuiti monofase distinti Con l’alternatore che alimenta tre utilizzatori mediante tre linee ciascuna a due fili. Abbiamo così tre circuiti separati, senza alcuna connessione. Abbiamo un sistema trifase a sei fili.

Collegamento a stella con filo neutro Generalmente, invece di ricorrere a tre fili di ritorno distinti, se ne usa uno soltanto, detto filo neutro. In questo caso si parla di: Collegamento a stella con filo neutro

Continua… In figura viene indicato con O’ il centro stella delle fasi generatrici con O il centro stella delle fasi generatrici Filo neutro il filo che unisce i due centri stella Fili di linea i conduttori che uniscono le fasi generatrici a quelle utilizzatrici.

carico equilibrato Se le tre impedenze che costituiscono il carico sono uguali fra loro (come numero complesso!) allora si parla di carico trifase equilibrato. In caso contrario abbiamo a che fare con un carico trifase squilibrato

Tensione concatenata La tensione concatenata è la d.d.p. tra due fili di linea. Abbiamo quindi Le tensioni concatenate Le tensioni di fase

Relazione tra tensioni di fase e tensioni concatenate Altra relazione importante è quella che lega il modulo delle tensioni concatenate al modulo delle tensioni di fase nel caso di sistemi simmetrici.

Rapresentazione della terna delle tensioni concatenate Sfruttando il fatto che un vettore può essere trasportato lungo la propria retta d’azione o parallelamente la terna delle concatenate può anche essere rappresentata, nel piano di Gauss, come segue:

Collegamento a stella equilibrato In questo caso le correnti di linea sono pari a: Poiché il sistema di tensioni è simmetrico. Ne consegue che il filo neutro non è percorso da corrente, per cui in un sistema simmetrico ed equilibrato può essere tolto senza alterare il funzionamento del circuito.

Le correnti in un collegamento a stella equilibrato Per quanto riguarda le correnti in un collegamento a stella equilibrato, senza filo neutro, e con impedenza ohmico – induttive Z=R+jX, essendo alimentate da una terna simmetrica di tensioni, anche le correnti che circolano nelle impedenze sono uguali tra loro in modulo, ossia: Con uno sfasamento costante pari a Per cui anche le correnti formano una terna equilibrata. Ricordiamo: hanno lo stesso modulo e sono sfasati di 120°. C’è da osservare inoltre che le correnti di linea coincidono con quelle di fase, mentre per le tensioni si ha:

Appendice Convenzione dell’utilizzatore

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