Teoria per esame di Elettrotecnica

Pag 2) Induttori accoppiati – Caso dell’induttore - Caso ideale

Pag 3) Equazioni fasoriali - Caso reale

Pag 4) Trasformatore

Pag 5) Macchine elettriche – Macchina dinamica

Pag 6) Motore – Generatore – Sincrona – Asincrona – Scorrimento – Tipi di utilizzi

Pag 7) Sistema elettrico di potenza

Pag 8) Valori nominali

Pag 9) Sovracorrente – Corto circuito – Sovraccarico – Protezione termica e magnetica

Pag 10) Sovratensione – Interna e esterna – LPS – Contatti diretti e indiretti – Impianto a terra – Interruttore differenziale salva vita

Pag 2) Induttori accoppiati – Caso dell’induttore - Caso ideale

Pag 3) Equazioni fasoriali - Caso reale

Pag 4) Trasformatore

Pag 5) Macchine elettriche – Macchina dinamica

Pag 6) Motore – Generatore – Sincrona – Asincrona – Scorrimento – Tipi di utilizzi

Pag 7) Sistema elettrico di potenza

Pag 8) Valori nominali

Pag 9) Sovracorrente – Corto circuito – Sovraccarico – Protezione termica e magnetica

Pag 10) Sovratensione – Interna e esterna – LPS – Contatti diretti e indiretti – Impianto a terra – Interruttore differenziale salva vita

Induttori accoppiati

e(t) = E H cos ωt

µ_Fe > µ₀

B = µ H

ᵠ = B · δ

Caso ideale

µ_Fe → ∞

Caso dell'induttore

v(t) = Ldi(t) / dt

v2(t)

iz2(t) = 0

φ₂

Questo è il caso di un carica batterie collegato alla presa ma non al PC.

v2(t) ∝ d i₁(t) / dt

Caso ideale

µ_Fe → ∞

v1(t) = Ldi(t) / dt

di₁(t) / dt

Quando connetto il carico

Quando si connette il carico si afferra in secca ferma

Quando distacco il carico: tensione di autoinduzione

₂(t) = M ^{d i₁(t)}⁄_dt + L₂ ^{d i₂(t)}⁄_dt

M coefficiente di mutua induzione

₁(t) = L ^{d i₂(t)}⁄_dt + M ^{d i₂(t)}⁄_dt

Equazioni fasoriali

Per risolvere un circuito contenente induttori accoppiati

Eq. Fasoriali: V₁ = j L₁ I₁ +/- j M I₂

A seconda della direzione del flusso ₃, ci dipende da come sia avvolta la spira

2 Caso reale

µ_re > µ₀

• Linee di flusso che si disperdono
• Il materiale si riscalda

Pag 3

Trasformatore

N = numero di spire avvolte

K = ^|V₁|/_|V2| = N₂/N₁

Apporto in tensione

1/K ^|I₂|/_|I1|

L₁ = N₁²/Q

L₂ = N₁²/Q

Trasformatore elevatore se N₂ > N₁ (|V₂| > |V₁|)

Trasformatore abbassatore se N₂ 1 (|V₂| 1|)

Trasformatore di isolamento se N₂ = N₁ (|V₂| = |V₁|)

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13° lezione 13/01/2016

Macchine elettriche

Sistema elettrico di potenza

Valori nominali

Sovraccarico e protezioni

Sovratensione e protezioni

Contatti diretti/indiretti

Impianto di terra → Interruttore differenziale

Macchine elettriche

Macchine dinamiche

Sincrona (AC)

Asincrona (AC)

Macchine statiche

Trafo (trasformatori): dispositivo che amplia e diminuisce la tensione o corrente

Convertitore: dispositivo che trasforma le proprietà dell'onda in entrata e in uscita (da sinusoide a doppia e/o viceversa)

• AC-DC: Radarizzatori
• DC-AC: Inverter

Macchina dinamica

Campo magnetico del rotore

Traferro (vuoto)

Rotore (parte che ruota)

Statore

Avvolgimenti (flusso) uscente

Avvolgimenti (flusso) entrante

Ragionando sul trifase, con tre avvolgimenti

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Macchine dinamiche

Una macchina può avere due funzioni:

Macchine

(IN) Generatore (OUT)

Energia meccanica

Generatore

(IN) Motore (OUT)

Energia elettrica

Energia elettrica Energia meccanica

Motore

Esercito pala eolica

Esercito ventilatore

Macchina sincrona o asincrona fa riferimento alla velocità angolare del campo magnetico dello statore (ωs) e del rotore (ωr):

• ωs = ωr sincrona
• ωs ≠ ωr asincrona

Scorrimento mi dice di quanto lo statore è in ritardo sul rotore.

s = (ωs - ωr) / ωs ≃ 1% - 2%

Tipi di utilizzi

Generatore ➔ Sincronia ➔ più preciso

Motore ➔ Asincronia ➔ meno preciso ma più economico

E la velocità del rotore rispetto allo statore deve aumentare sempre più per via della diversa velocità.

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Sistema elettrico

Coppia

Coppia allo spunto

Rimare di funzionamento

(Eventuale coppia resistente)

Velocità alla quale si ottiene le coppie massima

Da questo punto in poi anche aumentando la velocità la coppia non aumenta ma anzi diminuisce

Insieme dell'infrastruttura per la generazione trasmissione distribuzione e utilizzazione dell'energia elettrica.

3G123

Generale

380 V

b/t

basse/ten[ensioni]

bt/mt

mt/at

20÷30 kV

120-380 kV

Dovuto la trasmissione delle correnti si utilizzano i trasformatori che aumentano le tensioni in questo modo le correnti diminuendo diminuisco le correnti diminuiscono anche le perdite in particolar modo quelle dovuti per effetto Joule.

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Trasformatore abbassatore

+ 380 KV

Questi due trasformatori in questo modo sono de interrati ed protetti privati dallo un cliente

La tensione fra 1-2, 2-3, 3-1 è di 380 V

Mentre la tensione fra 1-N, 2-N e 3-N e di 220 V ed è questo che e adatto al motore collegato al cono

Collegamento triangolo - stella

Valori nominali

Valore previsto della specifica di progetto

vn=220 V

Valori per le quali è stato progettato un determinato dispositivo

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Sovracorrente e sovraccarico

• Sovracorrente
• Sovraccarico

Succede quando è elettrico più potente di quello inviato

Protezione termica

Situazione normale

Situazione di sovraccarico

La lamina si incurva e si chiude un c.t.p.

La lamina bimetallica è costituita da due elementi metalli di ferro quando c’è un sovraccarico di corrente la lamina di sotto siccome si riscalda prima si dilata e dato che le due lamine sono incollati fra loro si deformano innescano. Questo è ciso di avviare quando scatta il cosiddetto interruttore "selèc tivo" nella macchina domestica.

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