Elettrotecnica - ITI, Elettrotecnica e automazione - Traccia 2012

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Seconda prova scritta

Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca

M334 – Esame di Stato di Istituto Tecnico Industriale

Corso di ordinamento

Indirizzo: Elettrotecnica e automazione

Tema di: Elettrotecnica

(Testo valevole per i corsi di ordinamento e per i corsi sperimentali del progetto “SIRIO”)

Un sistema di sbarre alimenta, alla tensione V = 6 kV e frequenza f = 50 Hz, 2 motori asincroni trifase.

1

Il primo motore presenta i seguenti valori nominali:

Potenza 160 kW, tensione 6 kV, rendimento 0,94, cos = 0,82.

Il secondo motore, con 4 poli e cos = 0,81, viene alimentato tramite un trasformatore trifase di potenza nominale 45 kVA e rapporto di trasformazione a vuoto 6000 V/400 V, che eroga una corrente I = 50 A.

Le prove eseguite, nelle condizioni di funzionamento, sul gruppo trasformatore-motore hanno dato i seguenti esiti: 0,32

Trasformatore: prova a vuoto P₀% = 1,6%, cos₀ = 0,48.

Prova in corto circuito V_cc% = 5%, cos_cc = 0,21.

Motore

Prova a vuoto P₀ = 1200 W e cos₀ = 0,21.

Perdite meccaniche P_m = 400 W.

Il candidato, fatte eventuali ipotesi aggiuntive:

• Calcoli la potenza assorbita, il rendimento e la resistenza tra 2 morsetti statorici del motore alimentato dal trasformatore, sapendo che la coppia resa vale 145 Nm e lo scorrimento è pari al 3%;
• Calcoli il rendimento totale del gruppo trasformatore-motore;
• Determini il fattore di potenza complessivo dell’impianto.

Inoltre, il candidato, fatte le considerazioni che ritiene più opportune, descriva gli effetti prodotti da una riduzione del 10% della tensione di alimentazione dell’impianto.

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Durata massima della prova: 6 ore.

È consentito l’uso di manuali tecnici e di calcolatrici non programmabili.

Non è consentito lasciare l’Istituto prima che siano trascorse 3 ore dalla dettatura del tema.