Appunti di elementi di elettrotecnica e impianti elettrici (parte 2)

Modello circuitale a parametri concentrati

F = NI

F = RΦ

R = ^l/_μS

R = ^{∫_l dl}/_μS

In un circuito con traferri:

P_p = σπ²f² B_m²S²_B [W/kg]

Pacchi statorici

Se ho 8 poli salienti → giri minuto = 60·50/4 poli = 750 giri al minuto.

Per invertire il verso di rotazione di un rotore → devo invertire 2 fili tra i 3 del sistema trifase.

Trasformatore monofase trifase

I materiali isolanti hanno la funzione di mantenere separati elettricamente conduttori in tensione.

Isolamenti possono essere:

• Gassosi → l'aria → E_f = 4 kV/mm.
• Liquidi → oli naturali → E_l = 20 kV/mm.
• Solidi → es. carta, resine polimeriche → E_c = 200 kV/mm.

Gli isolanti hanno 25 ordini di grandezza di resistenza maggiore rispetto ai conduttori.

Modello circuitale a parametri concentrati

Φ = B&S

Forza magnetomotrice ---> F = NI

Per la legge di Ampere ---> ∑ Hdl = NI = F

Legge di Hopkinson

F = RΦ

Riluttanza del materiale ferromagnetico ---> R = ^∫l/_µS

R = l/µS

Dove L = 2 (dimensione gruppo) + 2 (dimensione solenoide)*

In un circuito con traferro:

La riluttanza totale sarà data dalla somma delle riluttanze delle due zone.

I circuiti magnetici possono essere studiati analogamente ai circuiti elettrici.

P_ρ = σπ²f²B_m²/_B [W/kg] ---> ---> devo variare lo spessore e la conducibilità per diminuire le perdite per correnti parassite.

Pacchi statorici

Se ho 8 poli salienti ---> giri/minuto = 60•50/4 poli = 750 giri al minuto.

Per invertire il verso di rotazione di un rotore ---> devo invertire 2 fili tra i 3 del sistema trifase.

Trasformatore monofase ---> trifase

I materiali isolanti hanno la funzione di mantenere separati elettricamente conduttori in tensione.

Isolamenti possono essere:

• Gassosi ---> l'aria ---> E_e = 4 kV/mm valore oltre il quale si ha conduzione utilizzato nei delimitatori e tra avvolgimenti cambiatori e collettori.
• Liquidi ---> oli naturali - sintetici ---> E_e = 20 kV/mm dielettrico.
• Solidi ---> es. carta, resina poliestere ---> E_c = 200 kV/mm.

Gli isolanti hanno 25 ordini di grandezza di resistenza maggiore rispetto ai conduttori.

Principio di funzionamento macchine rotanti

Dall'esterno messo in rotazione la spira con velocità angolare ω_n, all'interno di un campo di induzione magnetica B, quindi su ogni lato della spira verrà indotta una forza elettromotrice:

E = 2 l x B Vel. dim. = ω_n → l_r

E = lωB_mx

E = E = l x B

Se ω_n = π ω_m

te(t) = 2 l x B cos(ω_mt)

E_n = ω velocità nominale

E_m = velocità media π √₂ E_m

E_eff = volt efficace √₂ E_m

K_e = fattore di forma 1.11 +(per il sinusoide)

Kf_g = E efficace E medio E modo

Si dice che la spira ha: Potenza AlAutomotrice

Quindi per mantenere invariata la velocità angolare (da cui serve per la potenza) dovranno vincere la forza che si oppone a questa forza. Abbiamo visto che questa è prodotta dalla interazione con il campo B e genera a partire dalle condizioni di funzionamento originali, si trasforma in energia elettrica. La spira motrice addossata per il movimento va alimentata la potenza elettrica da estrarre dalla macchina.

Energia → Alto l'energia elettrica (a meno di ridondanze)

Cambio magnetico rotante

(→ esempio di Galileo Ferraris)

Ambienti immobili

Generare un campo magnetico rotante

l_r(t) = cos(ωt)

Si ottiene U_s = N (N₂ m₀) (ω) cos(ωt)

“aspetto che si crea ottengo il campo magnetico aspetto magnifica”

Ottengo il campo magnetico rotante

ε - rotore coppia trascurata attendo la macchina si ottiene Potenza

P_o Potenza (Ling.tex) meccanica e --> potenza elettrica

P - portato ω_n N B diminuita

Trasformatori

I trasformatori sono macchine elettriche statiche il cui funzionamento si basa sulla legge dell'induzione elettromagnetica.

e = -dΦ/dt

Trasf