Soluzione seconda prova elettrotecnica, elettronica ed applicazioni 2014

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 P Q

CONV. CONV. CONV.

         

P P K 8 P K K 8 P K K P K

CONV. 1 U 1 2 U 2 C 2 3 U 3 C 3 4 U 4

   

         

Q P K tng 8 P K K tng 8 P K K tng P K tng

CONV. 1 U 1 1 2 U 2 C 2 2 3 U 3 C 3 3 4 U 4 4

 

 ar cos



I I

N B

     

K K K K K K tab

.

TOT . 5 6 7 8 9

I



' N

I N K TOT .

  

' '

I I S tab

.

Z N F

 

'

I I K

Z Z TOT .

 

I I I

B N Z   

V K I L

   

TAB

. B

V % 100 4 %

V

L



P I

RQ . G . CC 0



P I

RQ . Z . CC

1

  

2 2 2

I t K S



I I

m CC min

.  

30 V S

 0 F

I  



CC min . L m 1

S

 F

m S N P

 1

CONV .

I 

 

1 3 V cos

L 1

 

 

n n 1 s

0 

60 f



n

0 p



P 60

 R

C  

R 2 n



 

P P

R ACONV .

Quesito 4.

Per ottenere velocità inferiori al valore corrispondente alla frequenza nominale,si provvede a ridurre

contemporaneamente la frequenza e la tensione di alimentazione del m.a.t. in modo tale che il rapporto

V /f rimanga costante,imponendo di conseguenza la costanza del flusso.

1 La costanza di tale rapporto implica anche che la coppia massima disponibile rimanga

costante;nell’intervallo di frequenze 0-f si effettua quindi una regolazione a coppia costante.

n

In questo caso è necessario l’uso di u n convertitore AC/DC seguito da un inverter (convertitore

DC/AC).

Il convertitore AC/DC,è costituito da un raddrizzatore trifase a ponte controllato,dove gli interruttori

statici fanno uso di SCR o GTO.

Il controllo del valore dell’ampiezza della tensione di alimentazione è realizzato intervenendo

sull’angolo di ritardo degli impulsi di comando del convertitore AC/DC,mentre il controllo di frequenza

agisce sul convertitore DC/AC. SCHEMA A BLOCCHI

Quesito 4. segue

Se volessimo calcolare la frequenza f e la tensione di alimentazione V necessarie a ridurre la velocità

1 1

del motore all’80% di quella normale avremo:

P.L.    

n p 60 s f

 1 n

f

1 60

 

n n 0

,

8

1 2

 

V

V

f V  

     

1 f

N

1 1

V V poichè : C K cos t .

 

1 N max .  

f f f f

N N 1

 

  

60 f 1 s



n p