Macchine Elettriche

MACCHINE ELETTRICHE

Questa materia ha come compito quello di studiare le varie macchine elettriche e le trasformazioni che queste effettuano. In questa materia le seguenti trasformazioni di energia:

• energia meccanica → energia elettrica (GENERATORE)
• energia elettrica → energia meccanica (MOTORE)
• energia elettrica → energia elettrica (TRASFORMATORE)

Per tutte le trasformazioni e per tutte le macchine è possibile definire il rendimento (η) che generalmente è definito come:

η = _{uscita entrata}

GENERICA DEFINIZIONE DI RENDIMENTO

Ma, per le macchine elettriche, è il caso di definire il rendimento in una forma più consona che tenga conto anche della potenza perduta a causa delle perdite.

η_mot = _entrata - _p / _entrata

RENDIMENTO DI UN MOTORE

η_gen = _uscita / _uscita + _p

RENDIMENTO DI UN GENERATORE

Il termine _p indica la potenza perduta. Essa può dipendere da diversi fattori, tra cui:

• perdite nel rame p_r
• perdite nel ferro p_fe, correnti parassite p_c e isteresi p_i

• perdite per magnetostruzione P_MS
• perdite per attrito o ventilazione P_a,v
• perdite capacitive P_c

A seconda del tipo di macchina che si sta studiando si incontrerà in alcune perdite piuttosto che in altre.

Per concludere l'introduzione poniamo che un convertitore non è una macchina elettrica, poiché è in grado di effettuare trasformazioni di energia, ma quanto il suo funzionamento non è regolato dei campi elettromagnetici.

Supponiamo che ogni prima sia a forma essenziale.

Come vediamo in sezione trasversale il trasformatore?

• Canini di riempimento
• Costco per diminuire lo stato di tempera

È possibile quindi definire alcuni elementi astratti legati alla geometria della sezione trasversale:

• Fattore di riempimento: ^Am/_Ae e il rapporto tra
• Fattore di sfruttamento: Afe/^Am

tra l'area occupata dal ferro (dal lumenio) e l'area occupata da tutto il materiale (così luminmi e materiale isolante), diviene lo sviluppo di riporto del ferro

• Fattore di utilizzazione: Ku = Ka Ks

Che ultimi accompagnamenti: costituiscono tecnicamente le colonne ed i gioghi.

Emm sono contenuti in risposta sede per pari errore tra

loro giunti in due pronti mordi.

Adesso avremo quindi un paio di scrivere le equazioni

che contribuiranno nella sua complessita il sistema

elettrico in questione che sviluppano le Elet alla

magnetia primaria e secondaria.

v₁ = R₁ i₁ + L₁₁ ^d/_dt λ₁

v₂ = R₂ i₂ + L₂₂ ^d/_dt λ₂

che ha per circuito equivalente il seguente:

avente sette parametri incogniti. Per studiare con

maggiore rapidità il seguente sistema, mi premeva

risultato più compatto possibile al modello a T. Il

modello a T entra tutti i parametri rispetto al

primo e presenta un numero di sviluppie minore.

Riportiamo delle equazioni dei flussi nodali:

λ₁ = L₁₁ i₁ + L_m1 i₂ + L₁₂ i₂

λ₂ = L_m2 i₁ + L_m2 i₂ + L₂₂ i₂

ma, notando che L_m1 = N_L / N₁ L_m1 e L₂ = N_L / N₂ L_m1

necessario.

Funzionamento del trasformatore a vuoto

Il funzionamento a vuoto prevede il ramo primario alimentato da una tensione alternata sinusoidale V₁(t) = √2 V₁ cos(ωt)(con vr) Piloso e V₂) volto effettuati nel ramo secondariochiuso su una impedance in modo da evocare una i₂(t).

Scriviamo quindi le espressioni di tensione nel dominio olaposoni:

1. (overline V₁ = R₁ ō I₁ + j ω I₁ )
2. (overline V₂ = -R₂ ō I₂ - j ω I₂ )

ma puo emme ricivato in modo più ordinato indicandoil termine con ō de recndiamo esse:

1. (ō I₁ = (L_m + L₁) I₁ - L₁ &overline; I₂ )
2. ( ō I₂ = L₂ I₂ - (L_m + L₂) I₂)

quindi ne terrio:

A prescindere dal funzionamento le perdite del trasformatore

sono quasi totalmente nel ferro. La I_m presenta una

componente attiva. La responsabile di nuclei, perdite ed ene

offendendo solo dell'induzione (vedi della fem

indotta dalla fem prodotta da I_m) questi nuclei

perdite sono rappresentate con un ramo parallelo composto da

R_e e dell'induttanza di magnetizzazione X_m; w_e L_m.

CIRCUITO EQUIVALENTE

COMPLETO

E₁ = j_e L_m   Φ_m = w L_m I_m

E₂ = j_e N₂ Φ_m = j_e L_m I_m - j_we N₂/N₁ L_m I_m

T_m = I_o + I_m

La smedia le perdite per corrente prominente mentre Xm andrà

le perdite derivate nel internim. Il bleco parallelo

rappresenta le perdite nel ferro.

N.B. La j indica

un anticipo o un

ritardo di ^π/₂ in

fase. I_m è in fase

con Î_m mentre I_a

è in fase con E₁.

Analiticamente parlando questo diagramma svolge un ruolo

fondamentale in quanto fornisce indicazioni sull'andamento

dei flussi. Analiticamente parlando però non è

affidabile in quanto le grandezze sono molto diverse tra

loro (Es. F_d è molto più piccola di F_w).

Il diagramma è valido solo se le grandezze sono

tutte rappresentate alla stessa frequenza cioè è

incluso nel modo limite della curva del flusso totale

concatenato maggiore di Im.

Ci occuperemo adesso della determinazione dei parametri

del trasformatore riferendoci sempre al circuito complesso

si può notare che esistono sei versioni ottenute

due prove in condizioni queste tre mettono in evidenza

della nome quindi i valori reali dei parametri

è leggermente diversa da due prove combattono nel calcolo

dei parametri resistenti le tubazioni fronte di alcun tentativo

X_cc1 = ^Q_cc⁄_Inn

Reattanza di cortocircuito

Primaria

per requisito si pone X_L1 = X_L2

_io = _Im/_Im² _Ino/_{Am Vn}/_Am = _{Yo Vim²}/_Am

N.B. _Vim = 2_{0 Tno}

E_{o = Vim} = _Yo

Se ha ambiente normalizzato con Zn allora la costrutanza da parallelo Go va normalizzato con Y_nn

_go = _Go/_Yim - _GoVim²/_Am

N.B. in quanto chiamati Fe è line a potenza

un più si può affermare che, se E_o = V_im, ricorre:

_IFe = _PFe/_Am

_IFe - _GoVim²/_Am = _Po

Cerchamo di risolvere ora alle perdite nel nome avvolente volore della fondere normalizzare nella prova del corto circuieto.

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