Appunti teoria elettrotecnica

Teorema di Thevenin

Si consideri una rete lineare comunque complessa, contenente resistenze e generatori, sia di f.e.m. che di corrente, dove viene messa in evidenza la coppia di morsetti AB a cui si pensa di collegare.

• 1 La rete mantenne il proprio regime di funzionamento di cui vi introduciamo nel letto AB due generatori di f.e.m. di valore variabile in serie composta.

Dato la dimensione di ciascuna delle correnti I può essere assunta come somma- del contributo dei generatori ripartiti come nei due oddandì seguenti:

Si può nominare nullo il contributo della I nel letto AB aperto in evidenza:

• I = Io - IE eq / R

La corrente rimidece, essendo, che sole sua torbe sono neutro i testi tulli i generatori presenti. Indicando con Revisionare della resistenza equivalente della rete equivalendo

abbiamo con dimostrato il teorema del fenomeno equivalente di tensione:

Una rete lineare comunque compresa, "vista" da uno serie di morsetti AB, può venire considerata equivalente a un circuito semplice costruito da un generatore di e.m. di tensione e vuoto

Esempio

Determiniamo la tensione V_AB nella seguente rete con:

E₁=200V, E₂=100V, J=50A

R₁=4Ω, R₂=10Ω, R₃=5Ω

R₄=10Ω, R₅=6Ω

- Dopo aver neutralizzato i generatori presenti ed aver eliminato le resistenze che collegano i morsetti A-B, si può valutare la resistenza equivalente.

Req = R3 + R2 (R1 + R5) / R1 + R2 + R5 = 10Ω

- Vogliamo ora la tensione a vuoto tra i morsetti A-B lasciati aperti.

Applichiamo il principio di sovrapposizione degli effetti, valutando prima il contributo Voe dovuto alla presenza dei soli generatori di f.e.m.

A vuoto risulta nulla la caduta di tensione sul resistore R3, i punti A e D sono, pertanto, equipotenziali:

Voe = VBC = E2 + I2x _R2 = E2 + E2 - E1 - E2 _R2 = 150V

R1 + R2 + R5

- Quando per il solo generatore di corrente, la corrente totale J si ripartisce in parallelo di R1 costituisce su R di R4 = 2 se θ è altr _R2:

V0J = R3 J + R2 I2J = R3 J + R2 J _R1 = 500 V

R1 + R2 + R5

La tensione complementa a vuoto vale:

Vo = Voe + VoJ = 500 V

La tensione richiesta verrà, infine, valutata in maniera semplice

VAB = Vo _R4 = 250 V

Ro + R4

e le rete di partenza si riduce, dunque, a quella equivalente:

Si può aumentare le potenze di potenza complessiva riducendo l'angolo di sfasamento e, dunque, la corrente circolante nel carico. Se si aggiunge quindi una corrente apparente per potenza della corrente _I alla corrente _I, convenientemente minore, ne accompagna ognuna una corrente _Id che soddisfi la relazione fondamentale:

_I^' = _I + _Id

Per le proporzionalità del condensatore di riporto meccanico si fa ricorso a considerazioni relative alle potenze, attiva e reattiva e magnete del carico. Prima del riequilibrio si ha:

_cosφ = _cosα + _Id – _Id

Tamφ = Q - _Id

|_Ic| = Q – Pramφ^' = Q – Q^' = _V² / _Xc = _V² W C

Si può così determinare le volene della capacità di riporto:

_C =

C = _|Qc| / _V² * W

Il Motore Asincrono

Il principio di funzionamento del motore a induzione rientra nella più generale teoria della conversione elettromeccanica dell'energia. Il semplice circuito di base può essere illustrato in maniera elementare se si considera il comportamento di una spira conduttrice rettangolare avvolta in cortocircuito su un cilindro di materiale ferromagnetico e posta sotto l'azione di un campo magnetico rotante, dovuto, per esempio, alla rotazione di un magnete permanente le cui espressioni polari si spostano verso il cilindro.

Le linee di forza del campo magnetico rotante tagliano, nella zona rotazione, nella velocità angolare, le due porzioni longitudinali della spira e vi inducono, pertanto, una f.e.m. che può incidere una corrente. Il verso della corrente è ricavato dalla regola della mano destra indicato con i simboli di un punto e di una croce.

La corrente indotta è l'origine di una interazione elettromeccanica tra campo rotante e corrente: ne risulta una coppia che mette in movimento il rotore nello stesso senso del campo rotante.

La velocità di rotazione del motore, inevitabilmente minore di quella del campo rotante del magnete della velocità di sincronismo. Per quantificare lo vuotano relativo di velocità per rispetto al campo rotante, viene introdotto lo scorrimento:

S = Ms - mr / Ms

Ovviamente, le rotore non potrà in alcun caso raggiungere la velocità del sincronismo (Ms) se ciò avvenisse, infatti, le flussure di induzione prodotto dai conduttori del rotore annullerebbe insieme alla corrente indotta, con questo annullamento anche la coppia che tiene in rotazione il rotore. Dalle principali considerazioni risulta che il nucleo che si ottiene una coppia capace di sviluppare lavori mecanici se poi almeno due:

1. un avvolgimento trifase in cortocircuito, rotante del rotore e opportunamente disposto su un elemento di materiale ferromagnetico,
2. un campo di induzione che si ricavati ruotanti interni all'uno dei motore.

Caratteristiche Costruttive

Il motore asincrono è composto da due elementi strutturali di base:

• Lo statore consiste in una carcassa in materiale ferromagnetico provvista nelle pareti interne son collocati in maniera opportuna i circuiti destinati a produrre un levers campi magnetici.
• Il rotore è la parte roteante del motore, consiste pure essa de una innestatura in materiale ferromagnetico, porta ancorati avvolgimenti opportunità configurazioni. Questi due elementi sono poi completato da ampie peculiarità di modo cioè con funzioni sia meccaniche che elettriche.

Relé

Relé termico

Si tratta di un relé provvisto di un di dispositivi di organico sensibile alla temperatura. Si basa sul diverso coefficiente di dilatazione termica dei due metalli che compongono la lamina bimetallica (BH): la corrente I addotta con le leve flessibile C, ne provoca il riscaldamento e le piegamento uniformemente, sino a determinare lo scatto dei meccanismo di apertura (S), con la conseguente apertura del circuito di alimentazione.

(immagine)

Tempi e soglie di intervento dipendono dal regime termico esistente: una bassa oscillazione di corrente può provocare il meno lo sgancio del relé e nel senso che la lamina sia già vedda e pronta, invece, da una temperatura relativamente bassa.

Questo tipo di relé non presta di essere propriamente impiegato nei casi in cui sia prevedibile una aggiustamento anche piuttosto intenso ma al breve durata, come ovvio a esempio, sui numeratore dell’ammetente del cambio. Per il ripartito manuale del dispositivo di sgancio occorre attendere che la lamina soporecia si sia sufficientemente riequiparata.

Relé magnetotermico

Rispetto della combinazione di un relé termico con un relé elettromagnetico e sfrutta le caratteristiche di entrambe per presentare una più efficace caratteristica di protezione. In particolare, i due componenti di base vengono coibitati in modo tale che:

• Per correnti non troppo elevate (circa 3 o anche 1,5 volte la corrente nominale del circuito) è previsto l'intervento del relé termico;
• Per correnti superiori interviene il relé magnetico.

Una tipica caratteristica tempo-corrente, in modo doppiamente logaritmica è: la zona omologata, indicata con β, corrisponde a una parità di valori della corrente sufficientemente bassi da escludere l'intervento del relé; per sovracorrenti comprese nella fascia γ interviene il relé termico; la pendenza nella fascia γ