Soluzione seconda prova elettrotecnica, elettronica ed applicazioni 2014

Il trasformatore trifase T1

Il trasformatore trifase T1, posto all’interno della cabina elettrica propria del capannone industriale, presenta un collegamento triangolo/stella, che consente di disporre al secondario di due gruppi di tensioni elettriche, rispettivamente di valore efficace V=380 (V), V=230 (V).

In questo modo è possibile alimentare sia i carichi trifase che i carichi monofase posti all’interno del capannone.

A monte del M.A.T. che aziona l’impianto di sollevamento, è installato un convertitore C.A.-CC. ed un convertitore C.C.-C.A. totalmente controllati, in modo da potere opportunamente variare sia la frequenza che la tensione di alimentazione del motore e regolarne di conseguenza la velocità di rotazione a parità di coppia resa.

La logica LC1 consente, comandando il commutatore di potenza CP, di alimentare le utenze monofase: di giorno, attraverso l’impianto fotovoltaico CF, il quale attraverso un regolatore di carica alimenta un gruppo di batterie tampone che alimentano un inverter C.C./C.A., e di notte attraverso la rete.

La logica rileva inoltre eventuali cali di potenza dell’impianto fotovoltaico, nonché eventuali assenze di rete, commutando opportunamente l’alimentazione delle utenze monofase.

L’inverter consente di generare una tensione alternata adatta alle utenze monofase a partire da una sorgente di C.C.

La conversione C.C./C.A. avviene attraverso dispositivi statici (BJT, SCR, GTO) che consentono un elevato rendimento, dimensioni contenute ed un minore costo di manutenzione.

La caratteristica principale della tensione di uscita dell’inverter è quella di avere ampiezza e frequenza indipendenti dalla tensione di ingresso.

Dimensionamento e protezione della linea trifase

Si ipotizza una posa interrata in cavidotto, conduttore in rame isolato in PVC, una Icco=25 (KA), ed i seguenti fattori di potenza: cosϕ compressore=0,8, cosϕ pompe=0,8.

Si trascura la potenza assorbita dai convertitori statici.

S CONV.  I B  3 V

L  

2 2

S CONV.  P CONV. 2  Q CONV. 2

P CONV.  P 1  K U 1  8  P 2  K U 2  K C 2  8  P 3  K U 3  K C 3  P 4  K U 4

Q CONV.  P 1  K U 1  tng φ 1  8  P 2  K U 2  K C 2  tng φ 2  8  P 3  K U 3  K C 3  tng φ 3  P 4  K U 4  tng φ 4

  ar cos

I N  I B

I  K 5  K 6  K 7  K 8  K 9  tab.

TOT.

I N 

I N'  I N K TOT.

I'  I' N  I S tab.

Z  N  F

I Z  I Z' K TOT.

I B  I N  I Z

V  I B  I  L  V