Elettrotecnica e macchine elettriche - Formulario completo

ELETTROTECNICA: DEFINIZIONI E LEGGI

Corrente: Tensione = lavoro necessario per spostare l'unità di carica da A a B

Potenziale elettrico: tensione elettrica = differenza di potenziale

Potenza

Energia

LEGGI DI KIRCHOFF

• LKC = la somma delle correnti ad un nodo è nulla
• LKT = la somma delle tensioni appartenenti ad una maglia è nulla
• Conservazione energia

COMPONENTI

• Resistore
• LEGGE DI OHM
• Conduttanza
• Condensatore
• Induttore
• Generatore di tensione (tensione e(t) nota ma corrente no - dipende dal circuito)
• CORTOCIRCUITO (stesso potenziale)
• Generatore di corrente (corrente a(t) nota ma tensione ai suoi capi no - dipende dal circuito)
• CIRCUITO APERTO

CONNESSIONI

• Partitore di tensione
• Generatori di tensione in serie/parallelo (possibile solo se...)
• Partitore di corrente
• Generatori di corrente in serie/parallelo (possibile solo se...)
• Resistenze in serie
• Generatori di corrente in serie
• Condensatori in serie/parallelo
• Stella / triangolo (Se tutte R dello stesso valore)
• Induttori

serieparallelo

SOLUZIONE CIRCUITO LKC : N-1

Se L lati, N nodi equazioni indipendenti

LKT : L-N+1

Teoremi di rete: additività + omogeneità (dev'essere lineare)

Principio sovrapposizione effetti: in una rete lineare una tensione su un elemento è pari alla somma delle tensioni dell'elemento quando ciascuno dei generatori funziona da solo (si analizza un generatore alla volta, gli altri passivati, poi si sommano le componenti)

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Principio sovrapposizione effetti: in una rete lineare una tensione su un elemento è pari alla somma delle tensioni dell'elemento quando ciascuno dei generatori funziona da solo (si analizza un generatore alla volta, gli altri passivati, poi si sommano le componenti)

TH MILLMAN: applicabile ad un circuito di 2 nodi (A,B) calcolando la tensione

TH THEVENIN

TH NORTON

Massimo trasferimento di potenza: valore di r tale che il trasferimento di potenza sia massimo

Rendimento del sistema

RETI DINAMICHE

Generalizzazione reti del primo ordine

Carica condensatore

Scarica condensatore

Carica induttore

Scarica induttore

REGIME SINUSOIDALE

Piano di Gauss sinusoide nel dominio del tempo (dominio

tempo)fasore associato a sinusoide (dominio frequenza)condensatore purobipolo ohmico conduttivobipolo ohmico induttivoinduttore puroR)Impedenza C)L)legge di Ohm generalizzata:Ammettenza FORMULARI Pagina 2Potenza Potenza complessaMai negativa Valori positivi e negativiValor medio = Valor medioAssociata a termini dissipativi Associata a termini conservativi ohmico induttivo ohmico capacitivoTeorema di BoucherotRendimentoRifasamento dato e carico , se si aggiunge un condensatore a valleTRIFASESistema monofase = sistemi a 2 fili con 1 differenza di potenzialeSistema polifase = presenti N generatoriTrifase simmetrico puro seCarico equilibratoCarichi trifase stella triangoloPotenzaPerdite di lineaMonofase equivalente = grazie al teorema di sostituzione si può aggiungere un cortocircuito senza variare il sistemaVantaggi del trifase :• Annullamento delle componenti variabili a frequenza 2w Potenza trasferita :• Risparmio materiale impiegato (a pari rendimento) 75% = con

trifase si usano i 3/4 del materiale che si userebbe col monofase

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MACCHINE ELETTRICHE

LEGGI FONDAMENTALI

Fenomeni magnetici descritti da: intensità campo magnetico, induzione magnetica, flusso magnetico

LEGGE DI AMPERE / circuitazione magnetica

Caratteristica costitutiva del mezzo

Effetti dell'induzione magnetica

LEGGE DI LENZ

LEGGE DI LORENZ

MATERIALI PER MACCHINE ELETTRICHE

Diamagnetici

MATERIALI MAGNETICI

Paramagnetici

Ferromagnetici ciclo di isteresi

Perdite

MATERIALI CONDUTTORI (alta conducibilità, bassa resistività)

Perdite Joule

Densità di corrente

MATERIALI ISOLANTI (alta resistività, perdite specifiche trascurabili)

CIRCUITI MAGNETICI

ELETTROMAGNETE (struttura semplice)

Circuito equivalente

Autoinduttanza

Mutua induttanza

MAGNETE PERMANENTE

Energia

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RISCALDAMENTO MACCHINE ELETTRICHE

Perdite joule (nel rame)

Perdite per isteresi e correnti parassite (fero)

Perdite per attrito e ventilazione (perdite meccaniche)

1. Transitorio di riscaldamento
2. Transitorio di raffreddamento
3. Modello termico semplificato di riscaldamento macchina
4. S1: servizio continuo (potenza resa e dissipata costanti) (t > 5τ)
5. S2: servizio a durata limitata (lavoro < 5τ, t_raffreddam > 5τ)
6. S3: servizio intermittente periodico (lavoro < 5τ, t_raffreddam < 5τ)
7. TRASFORMATORE
8. Potenza elettrica → Potenza elettrica (a diversi valori di tensione e corrente) (alternata altrimenti no variazione di flusso e no induzione).
9. USI: trasporto e distribuzione energia elettrica; isolamento di sicurezza; misure in corrente alternata; alimentazione circuiti elettrici ed elettronici.
10. Ipotesi semplificative:
• TRASFORMATORE: Riluttanza del nucleo nulla (μFe → ∞)
• MONOFASE IDEALE: Assenza flussi dispersi; Assenza perdite Joule negli avvolgimenti (Ravv=0); Assenza perdite nel ferro; Rapporto di trasformazione
11. TRASFORMATORE ipotesi:
• REALE ≠ ∞μFe
• Flussi dispersi a

scoiattolo)

Rotore fermo-Funzionamento

Rotore in movimento- Rotore in cc e movimento-

Circuito equivalente

FORMULARI

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