Lascal di Lascal
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LABORATORIO DI ELETTROTECNICA
“PROVA A VUOTO DI UN M.A.T.”

Prova a vuoto di un motore asincrono trifase

Scopo della prova

Scopo della prova è la determinazione della potenza con relativo cosφ e della corrente assorbite durante il funzionamento a vuoto. Utilizzando i risultati ottenuti è possibile calcolare le perdite meccaniche e le perdite nel ferro.

Schema del circuito di misura


Caratteristiche del motore

Tipo : M.A.T. con rotore a gabbia
Marca : De Lorenzo. Tipo DL2052
Isolamento = classe E
Vn = 220 V a stella/380 V a triangolo
F = 50 Hz

Vel. Nominale = 1410 giri/min
P in servizio continuo = 3,5 kW
Corrente rotorica = 9 A
Tensione a rotore aperto = 240 V
Cosφ = 0,8

Strumenti ed apparecchi adoperati

Denominazione Ditta costrutrice N° di matricola Caratteristiche

Amperometro: Ofel
249836 Classe 0,5 - Numero di divisioni: 50 - portate: 6-3-1,2-0,6 A - Ra: 15-60-90-360 mΩ

Voltmetro: Ofel 236222 Classe 0,5 - Numero di divisioni: 60 - portate: 600-300-12-60 V - Rv: 120-60-24-6 KΩ

Wattmetro A e Wattmetro B: Ofel 241863 e 241864 Classe 0,5 - Numero di divisioni: 150 - portate: 40-80-140-260 V - R: 12,5-25-50-100 KΩ - C2,5: 0,1-0,2-0,4-0,8 W - C5: 0,2-0,4-0,8-1,6 W - Cosφ 0,2

Variac di tensione trifase: Regolatore di tensione 19 KVA 50 Hz - Mod. ULE 830 - Entrata triangolo 220 V stella 380 V - Uscita da 0 a 440 V max 25°

Svolgimento della prova

Il circuito per la misurazione comprende un amperometro, un voltmetro e due wattmetri collegati secondo l’inserzione Aron. I diversi valori di tensione sono ottenuti tramite l’utilizzo di un variac.

Fornendo l’alimentazione alle fasi statoriche del M.A.T e lasciando libero l’albero meccanico abbiamo effettuato tredici prove con valori di tensione crescenti da 120 V sino a 380 V.
Per ogni valore di tensione letto sul voltmetro abbiamo eseguito altrettante letture dell’amperometro e dei due wattmetri.

Tabelle delle misure


Nelle tabelle seguenti sono riportati i valori letti durante le prove.
L’intensità di corrente dell’amperometro, si ricava mediante la:

[math]I=N_d \cdot K[/math]

Dove :

[math]K=Q_a / FS[/math]

La tensione del voltmetro si ricava mediante procedimento analogo, per quanto riguarda i wattmetri, si procede come segue:
si calcola la potenza attiva P mediante la:

[math]P=N_d \cdot K[/math]

Dove:
[math] K=(QA \cdo tQV \cdot cos\phi)/FS[/math]

Voltmetro

N° N° div. QV K F.S. Volt


1 120 300 1 300 120
2 140 300 1 300 140
3 160 300 1 300 160
4 180 300 1 300 180
5 200 300 1 300 200
6 220 300 1 300 220
7 240 300 1 300 240
8 260 300 1 300 260
9 280 300 1 300 280
10 300 300 1 300 300
11 160 600 2 300 320
12 180 600 2 300 360
13 190 600 2 300 380


Amperometro A

N° N° div. QA K F.S. Ampere


1 0,45 1,2 2 0,6 0,90
2 0,52 1,2 2 0,6 1,04
3 0,23 3 5 0,6 1,15
4 0,27 3 5 0,6 1,35
5 0,295 3 5 0,6 1,48
6 0,335 3 5 0,6 1,68
7 0,37 3 5 0,6 1,85
8 0,455 3 5 0,6 2,28
9 0,45 3 5 0,6 2,25
10 0,5 3 5 0,6 2,50
11 0,54 3 5 0,6 2,70
12 0,33 6 10 0,6 3,30
13 0,38 6 10 0,6 3,80

Wattmetro A

N° Cosφ QV QA F.S. K N°-Div Watt


1 0,5 150 2,5 150 1,25 79 98,75
2 0,5 150 2,5 150 1,25 103 128,75
3 0,5 300 2,5 150 2,5 62 155
4 0,5 300 2,5 150 2,5 72 180
5 0,5 300 2,5 150 2,5 88 220
6 0,5 300 2,5 150 2,5 100 250
7 0,5 300 2,5 150 2,5 119 297,5
8 0,5 300 2,5 150 2,5 140 350
9 0,5 300 5 150 5 80 400
10 0,5 300 5 150 5 91 455
11 0,5 600 5 150 10 55 550
12 0,5 600 5 150 10 76 760
13 0,5 600 5 150 10 89 890

Wattmetro B

N° Cosφ QV QA F.S. K N°-Div Watt


1 0,5 150 2,5 150 1,25 -14 -17,5
2 0,5 150 2,5 150 1,25 -34 -42,5
3 0,5 300 2,5 150 2,5 -25 -62,5
4 0,5 300 2,5 150 2,5 -33 -82,5
5 0,5 300 2,5 150 2,5 -46 -115
6 0,5 300 2,5 150 2,5 -55 -137,5
7 0,5 300 2,5 150 2,5 -71 -177,5
8 0,5 300 2,5 150 2,5 -89 -222,5
9 0,5 300 2,5 150 2,5 -105 -262,5
10 0,5 300 2,5 150 2,5 -125 -312,5
11 0,5 600 5 150 10 -40 -400
12 0,5 600 5 150 10 -58 -580
13 0,5 600 5 150 10 -68 -680

Tabella dei risultati

Con i risultati delle letture effettuate sui Wattmetri si calcolano le potenze attiva, reattiva e apparente assorbite a vuoto e il fattore di potenza.

[math]P_0=A+B [/math]

[math] Q_0= \sqrt{3} \cdot (A-B) [/math]

[math] S_0=\sqrt{P_0^2-Q_0^2 } [/math]

[math] \cos\phi_0=P_0/Q_0 [/math]

Utilizzando il valore rilevato nella misura della resistenza dell’avvolgimento statorico Rm=4,8 Ω, determiniamo la potenza persa nel rame Pj10 e la somma delle perdite nel ferro e meccaniche Pfm=Pf+Pav , tramite le formule:

[math]P_0=3\cdot R_m \cdot I_0^2[/math]

[math]P_fm=P_0-P_J10 [/math]


Tabella dei risultati ottenuti

N° V I0 P0 Q0 S0 cosφ0 Pj10 Pfm=Pf+Pav
(V) (A) (W) (var) (VA) (W) (W)


1 120 0,90 81,25 201,35 217,126 0,374 3,89 77,36
2 140 1,04 86,25 296,61 308,899 0,279 5,19 81,06
3 160 1,15 92,50 376,72 387,911 0,238 6,35 86,15
4 180 1,35 97,50 454,66 465,000 0,210 8,75 88,75
5 200 1,48 105,00 580,24 589,661 0,178 10,44 94,56
6 220 1,68 112,50 671,17 680,533 0,165 13,47 99,03
7 240 1,85 120,00 822,72 831,429 0,144 16,43 103,57
8 260 2,28 127,50 991,60 999,762 0,128 24,84 102,66
9 280 2,25 137,50 1147,48 1155,692 0,119 24,30 113,20
10 300 2,50 142,50 1329,35 1336,965 0,107 30,00 112,50
11 320 2,70 150,00 1645,45 1652,271 0,091 34,99 115,01
12 360 3,30 180,00 2320,95 2327,918 0,077 52,27 127,73
13 380 3,80 210,00 2719,32 2727,416 0,077 69,31 140,69

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