Appunti Macchine Elettriche (macchina sincrona)

MACCHINA SINCRONA

ostante

La ' funzionate

macchina sincrona tpvpi-s.li/eovvPto

macchina '

1-

una

e puo

motore

generatore che da

da

sia .

'

La patti

madrina composto da due

sincrona e :

statore detto

alla

cilindro sconsolato anche

solidale indotto

sistema

raro estesa »

, .

, perdite

statore laminato lamellari correnti

Lo le

pacchi ridurre

viene per per

con tagliate

parassite intorno

lamiere forma

di

le 0.5mm

ai vengono

spessore a

, ,

isolante

fra

isolate fogli carta

vernice

da di

di circolari loto

cotone e o

costituito sfatare

avvolgimenti di

disposti gli

da dove vengono

cave aperti

canali semichiusi

chiusi

canali canali

le canali

cave essere

o possono : aumentano

facile

inserimento avvolgimenti riluttanza

aperti '

degli la

piu

: ,

circuito magnetico

del difficoltoso

inuerimento riluttanza

chiusi ' la

minimo

tendono

piu

: ,

tra tipi

altri i utilizzati

semichiusi di '

due quindi

gli piu

via mezzo sono

sono una

: ,

ROTORE

Il il

costituisce

totale induttore

sistema .

' rotazione

di della interno

sull'

posizionato

E posto

macchina

albero all'

e

statore ferromagnetico

dello composto

'

ed materiale

da massiccio

e .

, limitare isteresi

l'

presento silicio dell'

di effetto

% per

e una collegamento

movimento

Il rotore l'

è dovuto al albero

in con .

Puo tipi

di due

essere :

POLI LISCI : perpendicolarmente

di uscenti

linee campo

^ Ma _

-

-9 "

.

-

_ ;

, Ì

, i i. "

" ÷

i ,

; 1

i

i i

1 '

li l

ii. ' |

:& ! :

' .

. .

. .

ii.

. '

. _ .

.

. isotropo

comporta trofei

si stessa notato

che

maniera '

ha dimensione

la poiche

in io

con sempre

-

avvolgimento eccitazione

statore )

totoro disposto

di ( '

l' nella

conventi di

:c : e e

sono rotore

del

periferia

Il '

del B

valore distanze

si

vedremo

che stesse

genera uguale

e

come

campo a

,

POLI SALIENTI

espansione

polare

i

' l

l !

" iii.

i. . .

. rettore

Il dovuta

'

Questo

del

del

comportamento seconda

B cambio raggio

a

campo e

.

ftp.ci-i-o sfotte

ii.

alla di Zone minimo

zone massimo e

presenza con con

attraversare

le poichè riluttanza

hanno

difficili

di ' maggiore

aria da

piu

zone sono

Il rotore salienti costituito

infatti è di dalla

poli da corona acciaio

a una

costituiti

mente

/ diversi

odio nucleo

quale da

poli

1-

sporgono i e una

un

L' la

della costituisce trota

poli

espansione polare dei

insieme polare

e

corona

. ,

magnetizza

avvolte

poli

Sui collegate

le nei

bobine da

serie

in percorse

e

sono tale

attente )

continua

( da poli Nord sud

in vetro

vedremo dopo creare e

come , quanto

In il

questo circuito lo

ANTISOTROPO

dice in

si spessore

caso

dei trofei costante

'

.to e

non .

Il pertanto

rotore contenuto

lisci

poli più la

ha ingombro odiate

1-

a contenuta

risulta

forza centrifuga poli '

sui piu . velocità

usato

tipo sistema

Questo elevate

alternatori

di di

ad

viene per

(

otsziomc )

giri/min

1500 3000

1- -

.

TRAFERRO rotore

Porzione tra

presente permette

sfatare

testate al

di aria ¢

e ;

,

contatto

votate entrate sfatato

lo

in

senza

i. con .

' trasformatore il rendimento

quella del

E di

' quindi

porzione piu ampia

una

minore

sarà .

carcassa funge

magnetica struttura

elettrica

funzione la

ho da

Non macchina

per

nessuna o ,

del

protezione nucleo

e .

Presenta tetto pesanti

degli '

molto

basi poiche

ancoraggi

sempre a su per

o

determina sfatare

dello

il

azione vota

rotore movimento

il

reazione quando i.

- .

,

alimentazione subito tostato alimentato tuttavia

avvolgimento

l'

dopo viene

vedremo di

come a

, ,

rotazione

della particolare

bisogna tecnica

utilizzare una

causa .

I tostate

avvolgimenti estetisti

di

di collegati

degli bronzo

anelli

capi 2

vengono a

,

tra

sull' albero isolati

ed loro . addotta

grafite la

anelli alle

di

sui due quali

spazzole

2 viene

poggiano

eccitazione

corrente di .

MACCHINA MONOFASE

SINCRONA

funzionamento

principio di struttura funzionamento

dopo la

analizzato vediamo il

aver .

, alimentato

di statore

avvolgimento

Per l' viene

prima in corrente continua

cosa , il

magnetico rotore '

motivo

continuo ( il

anche cui

generando esso

un per

campo e

induttore )

sistema .

corrente determina nascita

la

di

La di Polo

continua Nord

presenza e

un

,

POLO sud

un Ata -

-

→ i.

.

-

_ '

, ii.

Yai - i

:p i

i ,

, |

1 i i

ì

i i

1 X

|

' l

.

iif i

' '

i i

, \ i |

È

i. !

\ ;

.

' .

. .

. i

.

. '

.

. . .

. .

.

subito statore

effetto del di

B dall' avvolgimento

l' viene :

campo DE

È

D=

if E lo

cost conf > >

> o

= = io

=

: = =

=

> de

' '

indotta

fem ' contante

la B

nulla poiche e

e

Per mettere

)

l'

( '

variabile moto

induzione necessario in

creare campo

un provocare

per e

l' ALBERO qualche modo

in .

Utilizzando ) faccio l'

motore ruotare

( issata d'

Motore primo nome acqua

un a una

o

.

solidalmente

mettendomi il

abero albero

all'

quindi variabile

vedo campo

.

" "

" " "

" "

[ " "

" " "

" "

" " " "

"

" "

" " °

" "

" "

" "

a il

1) tostato

Eccito continua

if

la

con

/

N che contante

genera un campo

3) inserzione in

rete 2) rotore

faccio il

ruotare con un

^

Wm "

" motore

M 5 primo

. . ) M.P voto

2 Wm

i. a

.

~ mot primo tete

MP . Faccio

3) l' inserzione in

. 1- ^

e ma

avvolgimento

rotore

di jf da 1) l' avvolgimento di

eccitare

< vf rotore -0nF

(

in ott .

.

FUNZIONAMENTO da MOTORE

g- - -

- ,

pp \

a ,

} Nel funzionamento

1 motore

da assorba

,

"

! | elettrico

rete

ia Eufemo

potenza

dalla la

n e

i

1 potenza il

sostituendo

in motore

meccanica

; ,

Pm " primo carico

M un

con

S

.

< .

. . .

. .

~

e ÷

[ avvolgimento

rotore

di jf da DA

FUNZIONAMENTO GENERATORE

"

è '

-

- i funzionamento

Nel generatore

da assorba

| ,

i y potenza C-

N isoforme

la in

meccanica e

1

: elettrica

potenza .

i

Pm , -

-

. . _

. _

Wm In '

potenza meccanica

questo la

M.S caso e

.

~ data motore perennemente

da

? primo

m un

. 1- collegato

< mmm

avvolgimento

rotore

di jf da < vf

Motore

Convenzioni per

Pc assorbita

> o se erogato

Pm > o se

Generatore

convenzioni per

pe erogata

t o se

Pm assorbito

so se freno

Convenzione per

po > 0

pm T O MODELLO

del

STUDIO il sistema

studiamo ipotizzando di

lisci

la macchina poli iimesrizzsnrio

sincrona a ,

tagliare il

la sud

due lungo

macchina

in polo .

In diametralmente posizionata

'

opposte matassa composta

di

coppia rave

una e una

,

collegate

da mf spire serie

in .

" statore

'

_

' /

N

\ ,

/ a

ii.

i : '

il

| di straniero

×

• '

i i f

l |

:

i '

, \ e

" ~

avvolgimento di rotore

5

" /

'

\ , ,

,

, rotore

_ [ _

_ v dei

d spessore

: trofei

.ro

✓ GENERATRICE LUNGO

EFFETTUO

LA QUALE

TAGLIO

il /

tagliato inesrizzsto

nel centro

rispetto sistema

al

avendo polo al

suoi avremo

, ,

Nord

il estremi suoi mezzi

agli

e

, ,

Notiamo di entrando

le Nord sul sud

linee chiudono

che si

da

escono e

campo ,

definizione

superficie

dalla perpendicolare da

vicenda in maniera

a come

Rappresentiamo cartesiani ordinata

sistema

il il

degli dove

assi in avremo

con , tsdisnli

del la

valore ascissa posizione in

in

e

campo .

, '

ff i

ff ' ^ _

' '

" i

" .

ii. '

I / "

i. ÷ . .

" suoi

I

if .

i

I

" X 9

• ÷ " .

. avvolgimento di

/ .

\ '

' i

' tostare

'

l "

|

, " "

"

' 1

' i

'

i / ,

,

_ , tu

E _

_ 1

ci i

217

notare )

(

il 21T

da grafico

che '

del il

avrà poiche

ampiezza raggio

ameno

isolate

tostato hanno

lo sezione circolare

e .

sullo limcstizzsfo

La nello

lineare ad schema

schermo corrisponde

posizione angolo

un

,

reale . magnetico

il

Calcoliamo :

campo circuitazione

legge

dalla di :

'

ff i f.

f mi

m .

-

Hdl if

.in

% = nf

' -

. ,

io Ma di avvolgimento

dell'

spire

Mf numero di

:

g

titolare

Ìf l'

attraverso idiote

che

cont di

avv

costi

i .

. .

↑ qualsiasi

: di

linea

di

genetico

percorso campo

LÌ

li

P ' il ' statore

dello

2J lunghezza

dalla

dato del

+ e

+ percorso

: ,

trofei

rotore volte dai

due .ro

e

semplifiista

Circuitazione %

.lt 2J

Hfe mfif

li

sommatoria Ha

Hf

semplice + +

come : =

_ .

, .

li È

'

B ad

B

B

sostituiamo nfif

=

.

+ +

.

Mtf Hye Mo

Mo

Mo

> -

, '

dato saturazione

che molto di

di in assenza

Meg maggiore no

e ,

, fermioni

fissarsi i due

possiamo p

- .

i i

permeabilità ferro

' trova

la relativa del assoluto

quello ;

Mrf si my

µ .no

e come :

( .pe

, ,

i .

il

considerare dipendente

Ha dalla

nfif solo

Hf di

porzione

E campo

posso

=

. 2J

ftsfoi.ro saturazione

di

in assenza .

(

presente )

è f.

saturazione

Se la

la oltre vincere la

il

lavora

macchina ginocchio per

m m .

.

,

riluttanza ferro trainabile diventare

'

del quella

di

puoi

anzi

' maggiore necessaria

piu e

e

non

ft

il

attraversare fatto

ad > .

Per conto

tenere fattore

introduce

saturazione si saturazione

della il Kost

di :

, )

LÀ

HÈ

LÀ

HÌE d.

( So

nf.it ksot

mfrif

Hf + +

•

= - = ,

= 2J

ZÙK of trova

' si in

> sperimentale

maniera

( letto )

circuito

f. sulla caratteristica

completo

magnetico

Kssf macchina

di

m.mn >

= 1

. letto triforio

caratteristica

sulla

te del

f. ferro

il

per >

m.sn .

Diagramma di campo :

'

ff " nfif

2J

ama

ma

a Il diagramma di la

esprime

campo

telszione del

il

Era magnetico

valore campo ,

la posizione

e

> .

Of il

positivo

consideriamo uscente dal

campo

entrante

Nord negativo quello nei suoi

e

,

rrrr-nf.it

rrrrr 26

nf.it il

Hf otteniamo

valutato

abbiano magnetico come

campo

ma

: 2J

nf.it

Hf

Bf no

no

: = 2J

✓ ' ' solo

perche

Ma e

fatto

C-

nel i >

diagramma fili

degli ampere

>

dampei-cf.li incontro

if Regola °

quando

mnemonica

Mf :

-

^^

^

^^

^ ^^

^^ nfrif

di

salgo quando

,

incontro di

scendo

×

× nfiif

• f. trofei

Ma la attraversare

'

mfiif il

volte

due

necessario .io

per

e min .

riferisce

quindi alla media

linea

si

ci .

FUNZIONAMENTO VUOTO

A

Una verificate

vuoto

funziona quando le

macchina sincrona a sono

seguenti condizioni :

1) totore If

avvolgimento continuo

Nell' che Bf

di circola genera

2) Il rotore da

rotazione velocità costante motore

è in primo

a

messo un

sfatare

L' è

avvolgimento

3) aperto

di costituito

totore matassa

da

Supponiamo di spire

un una ns ,

movimento

rotore

il

anche in

supponiamo e

È ÀF interno

)

forza

In Lorentz che

( di all'

carica

agisce

= q una

su

conduttore Ù

del di sfatare

avvolgimento

dell' con

Àf if

velocità generato dalla

rotore rotore

del nel

e campo

e

- È Òf

In elettrico

E sfatare

il conduttore

sottoposto di

è

= cui

a

campo

=

9 f.

vbfl

F indotta

e nella

E moto

vbf e

> c.

=

=

= m

= >

»

= .

l 9 restare

di totale

matassa formati

Poiché lati f.

conduttori

di Ns

i la

da

2 e.

sono m .

,

'

motoria

nella

indotto e : Ns

Ns vbfl

2

lo q.ms

= = -

f. indotta

Vediamo risulta Bf

la l'

che proporzionale

lo

e ovvero

a

m

. . rettangolare

magnetica nello

visto

che

induzione abbiamo spazio

essere

,

riscontrato f.

Quindi '

la

abbiamo problema onda

ovvero sara un

e

un m

. .

,

tempo )

nel

( Àf rettangolare

rettangolare '

poiché dipenda che

da anche esso

e

( )

di

vedi diagramma rompo .

f.

Noi fare

la

che quindi

vogliamo dobbiamo

sia in modo

SINUSOIDALE

e. m .

il possibile

che Bf sinusoidale

'

sia piu . MI

S teitsmgoiore

B in

rompo un

tempo K

istante di 1

si -

con > -

Questo rotante

natura rotore ruotando

il

ha sta

poiché

una

campo fatti

Per accorgimenti

il sinusoidale

riuscire tendere degli

vengono

campo

a ,

costruttivi aumentato

fosfati il

Poli ad

Lisci viene

nei esempio

a

, ,

matasse

di

numero .

Accorgimenti costruttivi

' tutte

matasse mf

di di

e supponiamo 3

avere

3 ×

• fisicamente

sfasate di

i angolo

spire un

i ,

×

o

o 4

' .

3

✗

• 1 matassa attraversato if

da

Ogni quindi

è e

rettangolare

ÀF andamento

costante

genererà un con li ncrorizzotz il

rappresentiamo la di

macchina diagramma

se campo

con ,

avremo : B

mf.it

2J e

mfif

- 2J i

< >

< a

o

tre il del

otterremo grafico magnetico

se sommiamo andamenti

i campo

dello

funzione spazio

in : mfif

{ i

nf.it

f-

- ci

il

chiaramente somigliante

è

che

vede

si più sinusoide