Domande teoria Elettrotecnica

1) Motore asincrono trifase: descrivere principio di funzionamento, caratteristiche costruttive e ricavare il circuito equivalente a rotore bloccato e rotore libero

Il motore asincrono trifase è una macchina elettrica rotante costituita da due elementi di base: un cilindro cavo fatto di materiale ferromagnetico detto statore all'interno del quale ruota un cilindro pieno di materiale ferromagnetico detto rotore.

Lo statore è fermo nello spazio e al suo interno sono collocati tre avvolgimenti uguali sfasati geometricamente di 120° tra loro che sono alimentati da un sistema trifase di correnti, anch'esse sfasate di 120°. Lo statore non è costituito da un unico blocco di materiale ferromagnetico, ma da un pacco di lamierini molto sottili: infatti, smaltati da carta o vernici, ad olio. I cavi utilizzati alla creazione del campo magnetico rotante sono alloggiati all'interno dei corredi detti cave che sono praticate all'interno della superficie dello statore e sono parallele al suo asse.

Il rotore, anch'esso costituito da materiale ferromagnetico, è libero di ruotare attorno al proprio asse e ospita tre avvolgimenti chiusi in cortocircuito tra loro, anch'essi alimentati da un sistema trifase di correnti sfasate di 120°. È costituito da pacchi di lamierini metallici lavorati in modo da realizzare sulla superficie della carcassa longitudinali parallele a quelle dello statore. La sezione della cave è molto importante perché da essa dipende

1) Motore asincrono trifase: descrivere principio di funzionamento, caratteristiche costruttive e ricavare il circuito equivalente a rotore bloccato e a rotore libero

Il motore asincrono trifase è una macchina elettrica rotante costituita da due elementi di base: un cilindro cavo fatto di materiale ferromagnetico detto statore all'interno del quale ruota un cilindro pieno di materiale ferromagnetico detto rotore.

Lo statore è fermo nello spazio e al suo interno sono collocati tre avvolgimenti uguali sfasati geometricamente di 120° tra loro che sono alimentati da un sistema trifase di correnti, anch'esse sfasate di 120°. Lo statore non è costituito da un unico blocco di materiale ferromagnetico, ma da un pacco di lamierini molto sottili, isolati, assemblati da carta o vernici ad olio. I cavezzoli, preposti alla creazione del campo magnetico rotante, sono alloggiati all'interno dei condotti detti cave che sono praticati all'interno della superficie dello statore e sono paralleli al suo asse.

Il rotore, anch'esso costituito da materiale ferromagnetico, è libero di ruotare attorno al proprio asse e ospita tre avvolgimenti chiusi in cortocircuito. I tre avvolgimenti, alimentati da un sistema trifase di correnti sfasato di 120°, è costituito da pacchi di lamierini metallici lavorati in modo da realizzare sulla superficie delle cave longitudinali parallele a quelle dello statore. La sezione della cave è molto importante perché da essa dipende la coppia meccanica e il suo andamento in funzione della velocità di rotazione.

In base alla forma esistono due grandi categorie di rotori: rotori avvolti e rotori a gabbia di scoiattolo.

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento del motore asincrono trifase rientra nella teoria delle conversioni elettromeccanica della corrente. Le correnti statoriche caratterizzate da una pulsazione w circolanti negli avvolgimenti statorici generano, infatti, un campo magnetico Bs caratterizzato da p coppie polari. Bs genera a sua volta una corrente indotta negli avvolgimenti rotori in corto circuito che presentano lo stesso numero di coppie polari dello statore (perfetta corrispondenza).

L’interazione tra la corrente indotta dallo statore nelle spire del rotore e il campo magnetico rotante Bs genera una coppia motrice che mette in rotazione il rotore. Gli avvolgimenti rotori sono chiusi in corto circuito così da permettere il flusso su un sistema trifase equilibrato di correnti nei suoi avvolgimenti.

Funzionamento a rotore bloccato

Stiamo ora analizzando il funzionamento della macchina a rotore bloccato (ω_rot = 0): la macchina sta lavorando come un trasformatore elettrico trifase con il circuito secondario in cortocircuito.

Supponendo che la distribuzione trifase abbia pulsazione w, possiamo dire che il campo magnetico rotante Bs avrà pulsazione w_s = w/p dove w stesso e p numero di coppie polari. Negli avvolgimenti del rotore si creerà una di pulsazione w₂ = w_s p = w, e quindi anche il campo magnetico rotante generato dalla grandezza indotta a rotore Bz avrà velocità angolare W_R = W_z/p.

Questo significa che Bs e Bz ruotano alla stessa velocità angolare e sono tra l B fermi si genera una coppia costante nel tempo.

Circuito equivalente

Quando andiamo a disegnare il circuito equivalente