Macchine elettriche rotanti fondamentali

Presentazione sul tema: "Macchine elettriche rotanti fondamentali"— Transcript della presentazione:

1 Macchine elettriche rotanti fondamentali
Macchina asincrona (usata di solito come motore) Macchina sincrona (usata di solito come generatore) Macchina a corrente continua

2 Il Motore Asincrono Trifase
Realizzato da Galileo Ferraris nel 1885 Alimentato direttamente dalla rete di distribuzione, a tensione e frequenza costanti Il motore elettrico più semplice, economico, robusto ed affidabile Elevato rendimento non richiede lubrificazione, né manutenzione non presenta alcuna difficoltà o particolarità per l’avviamento  il dispositivo più diffuso nell’utilizzazione dell’energia elettrica come forza motrice

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7 Principio di funzionamento: creazione di un campo rotante, realizzabile per mezzo di circuiti fissi nello spazio e percorsi da correnti polifasi, in particolare da correnti trifasi.

8 x1 +  Una spira percorsa da corrente alternata produce un campo magnetico alternato

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19 x1 +  x2 x3 i1 i2 i3 Tre spire orientate a 120 ° l’una rispetto all’altra, percorse da un sistema di correnti equilibrato producono un campo magnetico che ruota con una velocità angolare c pari alla pulsazione  delle correnti

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30 Animazione

31 Scorrimento: rotore più lento del campo di statore (freccia gialla)

32 Generazione della coppia motrice nel motore asincrono

33 Vantaggi -peso ed ingombro ridotti a parità di potenza
-mancanza di dispositivi di eccitazione: la velocità del rotore è asincrona proprio per permettere variazione di flusso concatenato con gli avvolgimenti di rotore e quindi induzione magnetica (è anche chiamato motore a induzione) -autoavviante; -sviluppa spontaneamente, variando la propria velocità, una coppia motrice che controbilancia la coppia resistente  funzionamento stabile (all’aumentare del carico rallenta) -sovraccaricabilità, anche del 100% della sua potenza nominale -manutenzione ridotta -semplicità di esercizio -alto rendimento

34 Aspetti vincolanti -all’avviamento, corrente di spunto anche 4-10In  problemi alla rete (cadute di tensione) ed agli interruttori (intervento intempestivo) -corrente all’avviamento molto sfasata rispetto alla tensione  la coppia di spunto è piccola nonostante l’elevata corrente assorbita -velocità di rotazione praticamente costante nel campo di funzionamento normale, perché strettamente legata alla frequenza della corrente di alimentazione -coppia massima costante ed ad una ben precisa velocità

35 Caratteristica meccanica del motore asincrono

36 Avviamento del motore -correnti di spunto elevate
-correnti sono notevolmente sfasate rispetto alle f.e.m. potenza assorbita piccola, coppia motrice piccola, poiché il circuito è fortemente induttivo (la gabbia rotorica è immersa nel ferro) Avviamento diretto: -se potenza del motore è piccola (<10 kW) avviati senza accorgimenti particolari perché la corrente di spunto è piccola, 3÷6In; Coppia di spunto circa uguale a quella nominale: 1,2÷3Cn

37 Avviamento a tensione ridotta: limitare la corrente di spunto riducendo la tensione di alimentazione
si riduce però anche la C di spunto usato solo con piccola coppia resistente all’avviamento, o se il motore ha C di spunto elevata

38 Nelle macchine con il rotore avvolto, è possibile avviare collegando in serie agli avvolgimenti di rotore un reostato di avviamento All’aumentare della resistenza del reostato -aumenta la coppia di spunto -si riduce la corrente di spunto

39 Durante l’avviamento il reostato può essere disinserito gradualmente;
Variazione della caratteristica della coppia al variare della resistenza rotorica:

40 Avviamento stella-triangolo
Per motori dotati di sei morsetti e doppia tensione di alimentazione Per partenze a vuoto con Cr bassa e costante o leggermente crescente (ventilatori, pompe centrifughe di piccola P) Dopo un periodo di tempo idoneo: connessione avvolgimenti a Δ

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42 Conduttori percorsi da corrente
addensata verso la parte esterna della barra nella fase di avviamento, (a causa dell’alta frequenza all’avviamento e alta reattanza all’interno) Corrente nella parte interna nel funzionamento a regime

43 Rotore a doppia gabbia: la gabbia esterna ha conduttori con una sezione minore di quelli della gabbia interna. La corrente si distribuisce naturalmente, all’avviamento, maggiormente nella gabbia esterna; a regime maggiormente nella gabbia interna; la resistenza del rotore all’avviamento, pertanto, è maggiore si riduce la corrente di spunto; la coppia di spunto aumenta

44 Inversione di marcia Per invertire il senso di rotazione di un MAT è sufficiente invertire il senso di rotazione del campo rotante  scambiare fra loro le correnti che alimentano due dei tre avvolgimenti

45 Motori asincroni monofasi
Un avvolgimento di statore monofase non produce un campo magnetico rotante, ma solo un campo pulsante; non ha coppia all’avviamento non può avviarsi da solo Si crea un finto sistema bifase con due avvolgimenti, uno principale e uno secondario, collegati alla stessa alimentazione; un condensatore in serie all’avvolgimento secondario sfasa la corrente in quell’avvolgimento si crea così un campo magnetico rotante

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