Elettrotecnica - Sistemi trifase

Sistemi trifase

Generalità

Si consideri un supporto cilindrico (armatura) (figura 1) alla cui periferia sono collocate, in corrispondenza dei piani diametrali, tre bobine aventi rispettivamente spire e disposte in maniera che, percorrendole dai terminali, 2, 3 ai terminali finali 1, 2, 3 risultino avvolte, rispetto all’armatura, tutte nello stesso senso.

Se l’armatura ruota con velocità angolare costante in un campo magnetico costante nel tempo e con distribuzione spaziale qualsiasi, si generano nelle bobine tre f.e.m., di tipo mozionale, periodiche che hanno tutte lo stesso periodo, la stessa forma d’onda e risultano sfasate nel tempo, l’una rispetto all’altra, di un angolo pari all’angolo di sfasamento spaziale fra gli assi delle bobine cablate sull’armatura. Figura 1

Se invece l’armatura ruota con velocità angolare costante in un campo costante nel tempo ed avente distribuzione spaziale uniforme, le f.e.m. indotte sono sinusoidali isofrequenziali e risultano sfasate nel tempo, l’una rispetto all’altra, di un angolo pari all’angolo di sfasamento spaziale fra gli assi delle bobine cablate sull’armatura.

Se poi le bobine disposte alla periferia del cilindro rotante con velocità angolare costante in un campo magnetico costante nel tempo e con distribuzione spaziale uniforme, hanno tutte lo stesso numero di spire e sono collocate in corrispondenza dei piani diametrali e formano tra loro angoli uguali, quindi con gli assi sfasati nello spazio a 120° l’uno dall’altro (figura 2), allora le f.e.m. generate sono sinusoidali isofrequenziali, di uguale ampiezza e si susseguono nel senso ciclico prestabilito con uguale differenza di fase reciproca.

120° 240° 0° 12 Figura 2

Ciascuna tensione prende il nome di fase. È chiaro che le fasi si succedono, nel tempo, come indicato in figura 2, finché il senso di rotazione del cilindro continua ad essere quello indicato. Se invece il senso di rotazione venisse invertito, mantenendo costante il valore della velocità, anche i rapporti di fase delle singole f.e.m. indotte risulterebbero invertiti.

Quindi, una volta fissato l’ordine di successione delle fasi e quindi delle rispettive f.e.m., chiameremo senso ciclico diretto quello per il quale le tensioni si susseguono nell’ordine prestabilito; chiameremo senso ciclico inverso, quello per il quale l’ordine di successione risulta inverso. Usualmente si adotta come senso ciclico diretto, quello orario.

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