Elettrotecnica, elettronica e applicazioni - Professionale, tecnico delle industrie elettriche - Soluzione

Soluzione della seconda prova scritta dell’esame di Stato di istituto tecnico

Professionale per tecnico delle industrie elettriche (TIE) 2012

A cura dei Docenti dell’Istituto Professionale S. Simoni di Castelnuovo di Garfagnana (LU)

Prof. Mosè Laurenzano e Prof. Carlo Brisighelli

Traccia

M045 – Esame di Stato di istituto professionale

Corso di ordinamento

Indirizzo: tecnico delle industrie elettriche

Tema di: elettrotecnica, elettronica ed applicazioni

All’interno del capannone di lavorazione di uno stabilimento per il trattamento e riciclaggio di rifiuti sono presenti i seguenti macchinari, azionati da motori asincroni trifase, aventi le seguenti caratteristiche elettriche:

L’impianto elettrico, con tensione 230V/400V, prevede anche un gruppo elettrogeno alimentato con motore a scoppio per queste utenze trifase del capannone e un gruppo di continuità con batteria tampone per l’illuminazione e l’alimentazione degli utilizzatori monofase nella palazzina dove sono ubicati uffici.

Inoltre nel capannone è presente un motore in corrente continua pilotato da un circuito raddrizzatore monofase a ponte semicontrollato. Il valore medio della tensione fornita dal circuito al motore nelle condizioni nominali è pari a V=100V. Il motore può essere alimentato anche da un impianto fotovoltaico.

Il candidato, fatte eventuali ipotesi aggiuntive,

• Descriva l’impianto mediante uno schema, specificando la funzione e le principali caratteristiche di ogni componente;
• Calcoli la potenza apparente minima del gruppo elettrogeno per alimentare i motori trifase del capannone;
• Dimensioni la linea lunga 60m di alimentazione dei motori trifase del capannone considerando un’adeguata perdita di potenza;
• Determini il rapporto di trasformazione del trasformatore che alimenta il circuito raddrizzatore.

Si desidera, infine, automatizzare il ciclo di lavoro del motore del vagliatore. Una volta avviato, il ciclo è formato da 3 fasi:

• Fase 1 di durata T₁, rotazione in verso orario;
• Fase 2 di durata T₂ = T₁, rotazione in verso antiorario;
• Fase 3 di durata T₃ = 2 T₂, rotazione in verso orario.

Il candidato illustri una possibile configurazione del sistema automatico, integrandolo eventualmente con ipotesi aggiuntive, e proponga una soluzione dell’automatismo utilizzando un linguaggio di sua scelta.

Svolgimento

Quesito 1

Per la realizzazione dello schema è possibile seguire in modo letterale (e scolastico) la descrizione della traccia come riportato in seguito nello schema 1.