Appunti di Elettronica ed Elettrotecnica - classe quinta

Strumenti Utente

Strumenti Sito

Traccia:
macchine

Differenze

Queste sono le differenze tra la revisione selezionata e la versione attuale della pagina.

Link a questa pagina di confronto

Entrambe le parti precedenti la revisioneRevisione precedente
Prossima revisione		Revisione precedente
Prossima revisioneEntrambe le parti successive la revisione
macchine [2015/03/18 20:58] – [Trasformatore] adminmacchine [2016/01/10 17:53] – modifica esterna 127.0.0.1
Linea 1: Linea 1:
-====== Macchine elettriche ======+====== Generalità sulle macchine elettriche ======
  
-Gli argomenti sono distribuiti in più sezioni:+**Premessa**: l'argomento delle macchine elettriche è distribuito in più sezioni nel libro di testo:
   * 17A (testo di quarta): generalità sulle macchine   * 17A (testo di quarta): generalità sulle macchine
   * 19A (fascicolo elettronica di quarta): trasformatori   * 19A (fascicolo elettronica di quarta): trasformatori
   * 19B (fascicolo elettronica di quarta): macchine rotanti (**NB** non c'è la macchina asincrona!)   * 19B (fascicolo elettronica di quarta): macchine rotanti (**NB** non c'è la macchina asincrona!)
  
-/* Alcuni di questi argomenti sono trattati "malino". */ 
  
-===== Generalità sulle macchine elettriche ===== 
  
-==== Energia e potenza ====+===== Energia e potenza =====
  
 Prima di procedere richiamiamo alcuni concetti fondamentali su energia e potenza: Prima di procedere richiamiamo alcuni concetti fondamentali su energia e potenza:
Linea 38: Linea 36:
 $$P = C omega$$ $$P = C omega$$
  
-==== Il rifasamento ====+===== Il rifasamento =====
  
 Per le utenze industriali((in quelle civili il problema non è presente o è risolto nel singolo apparecchio)) si pone il problema dell'assorbimento di potenza reattiva da parte dell'impianto. Questa potenza quantifica l'energia scambiata al secondo tra le reattanze del circuito e il resto della rete e costituisce un problema per il gestore dell'energia elettrica perché l'energia coinvolta: Per le utenze industriali((in quelle civili il problema non è presente o è risolto nel singolo apparecchio)) si pone il problema dell'assorbimento di potenza reattiva da parte dell'impianto. Questa potenza quantifica l'energia scambiata al secondo tra le reattanze del circuito e il resto della rete e costituisce un problema per il gestore dell'energia elettrica perché l'energia coinvolta:
Linea 50: Linea 48:
  
  
-==== Macchine elettriche ====+===== Macchine elettriche =====
  
 In generale una **macchina** è "qualcosa" che trasforma energia. Una macchina elettrica è un tipo di macchina dove l'energia entrante e/o quella uscente sono di tipo elettrico. In generale una **macchina** è "qualcosa" che trasforma energia. Una macchina elettrica è un tipo di macchina dove l'energia entrante e/o quella uscente sono di tipo elettrico.
Linea 58: Linea 56:
 In genere le macchine possono trasformare l'energia in entrambi i versi: un motore può funzionare da generatore e un trasformatore può trasferire energia dall'uscita verso l'ingresso. Questa proprietà si chiama **reversibilità**. In genere le macchine possono trasformare l'energia in entrambi i versi: un motore può funzionare da generatore e un trasformatore può trasferire energia dall'uscita verso l'ingresso. Questa proprietà si chiama **reversibilità**.
  
-==== Bilancio energetico nelle macchine ====+===== Bilancio energetico nelle macchine =====
  
 In ogni trasformazione energetica - e quindi in ogni macchina - la potenza resa (in uscita) non è mai uguale a quella assorbita (in ingresso) perché una quota viene persa nella trasformazione. Analiticamente: In ogni trasformazione energetica - e quindi in ogni macchina - la potenza resa (in uscita) non è mai uguale a quella assorbita (in ingresso) perché una quota viene persa nella trasformazione. Analiticamente:
Linea 76: Linea 74:
   * sono più semplici da studiare perché si trascurano tutti i fenomeni accessori che causano le perdite e ci si concentra sul principio di funzionamento   * sono più semplici da studiare perché si trascurano tutti i fenomeni accessori che causano le perdite e ci si concentra sul principio di funzionamento
  
-==== Perdite nelle macchine elettriche ====+===== Perdite nelle macchine elettriche =====
  
 Le perdite nelle macchine elettriche possono essere variabili col carico o costanti in ogni regime di funzionamento. Si classificano in: Le perdite nelle macchine elettriche possono essere variabili col carico o costanti in ogni regime di funzionamento. Si classificano in:
Linea 92: Linea 90:
  
  
-==== Potenza nominale nelle macchine elettriche ====+===== Potenza nominale nelle macchine elettriche =====
  
 La potenza delle macchine elettriche è espressa come **potenza nominale**, intesa come potenza massima che la macchina può erogare con continuità senza rompersi. E' importante notare che la macchina può erogare una potenza maggiore di quella nominale, ma solo per breve tempo, pena la rottura degli isolati per le sollecitazioni termiche. Tuttavia questo significa che le macchine elettriche possono funzionare in **sovraccarico** e, in alcune applicazioni, questo tipo di funzionamento è effettivamente previsto (ad esempio nell'avviamento dei motori). La potenza delle macchine elettriche è espressa come **potenza nominale**, intesa come potenza massima che la macchina può erogare con continuità senza rompersi. E' importante notare che la macchina può erogare una potenza maggiore di quella nominale, ma solo per breve tempo, pena la rottura degli isolati per le sollecitazioni termiche. Tuttavia questo significa che le macchine elettriche possono funzionare in **sovraccarico** e, in alcune applicazioni, questo tipo di funzionamento è effettivamente previsto (ad esempio nell'avviamento dei motori).
Linea 99: Linea 97:
  
 La potenza nominale è il dato principale di una macchina ed è indicata nella **targa** della macchina stessa, una placca metallica posta sull'involucro della macchina che riporta anche i valori nominali di altre grandezze caratteristiche della macchina (i valori di queste grandezze sono riferiti al funzionamento con la macchina eroga la potenza nominale). La potenza nominale è il dato principale di una macchina ed è indicata nella **targa** della macchina stessa, una placca metallica posta sull'involucro della macchina che riporta anche i valori nominali di altre grandezze caratteristiche della macchina (i valori di queste grandezze sono riferiti al funzionamento con la macchina eroga la potenza nominale).
-===== Trasformatore ===== 
  
-==== Generalità, impieghi e tipologie ====+===== Navigazione =====
  
-Il trasformatore è una macchina elettrica **statica**((senza parti in movimento)) **in corrente alternata** che: +Torna all'[[start#indice|indice]].
-  * trasferisce potenza tra due sistemi che funzionano a tensione diversa +
-  * trasforma potenza elettrica in altra potenza elettrica modificando i valori di tensione e corrente  +
-Questo avviene praticamente senza perdite. +
- +
-Solitamente un trasformatore è utilizzato per ottenere un valore di tensione diverso da quello disponibile e per questo può essere considerato una specie di "adattatore" che permette di collegare una sorgente di energia ad un utilizzatore che funziona a tensione diversa. +
- +
-I trasformatori sono fondamentali nel campo dell'elettrotecnica, tanto che gli impianti elettrici sono in alternata proprio per permetterne l'utilizzo, ma vengono usati anche in elettronica, prevalentemente negli alimentatori (sia lineari che switching). Grazie ai trasformatori nella produzione e distribuzione dell'energia elettrica è possibile impiegare di volta in volta i valori di tensione e corrente più opportuni, considerando che per avere impianti efficienti è meglio avere alte tensioni e basse correnti in modo da: +
-  * ridurre le sezioni dei cavi (quindi meno materiale, meno peso, campate più lunghe tra i tralicci) e abbassare il costo dell'impianto +
-  * ridurre le perdite +
-  * ridurre le cadute di tensione +
-Allora dove è necessario trasportare grandi quantitativi di potenza per lunghe distanze, si utilizzeranno sistemi in alta tensione (>200 kV) o media tensione (20 kV) mentre le utenze utilizzeranno sistemi a bassa tensione (230-400 Volt). +
- +
-Esistono varie tipologie di trasformatore: +
-  * quello monofase è il più comune in campo elettronico +
-  * quello trifase è il più impiegato nella distribuzione dell'energia elettrica ed è quello installato presso le utenze che ricevono la fornitura in media tensione (ad es. le utenze industriali, le officine, i grandi edifici) +
-  * l'autotrasformatore (e una sua variante, il variac) permettono di regolare la tensione di uscita +
-  * i trasformatori di isolamento servono per la protezione elettrica((l'uscita del trasformatore e il carico non sono collegati a terra e in caso di guasto a terra la corrente non può circolare)) +
-  * i trasformatori di misura - TV per la tensione e TA per la corrente - sono usati per misurare grandi valori di tensione o corrente con strumenti di portata più bassa +
- +
- +
-/* +
- +
- +
- +
- +
-Com'è fatto: (//figura 2//) nucleo in lamierini Fe-Si (correnti parassite), avvolgimento primario (in) e secondario (out) con numero di spire diverso +
- +
-; se indichiamo con P<sub>1</sub> la potenza in ingresso e con P<sub>1</sub> quella in uscita vale: +
-$$P_1=V_1 I_1 +
- +
-Principio di funzionamento: tensione alternata -> flusso alternato -> tensioni indotte (non funziona in continua!) +
- +
-Relazioni fondamentali: rapporto di trasformazione $$K=V_1/V_2=N_1/N_2=n$$ rapporto spire; effetto sulle correnti $$K=I_2/I_1$$ (stessa potenza) e sezione avvolgimenti; le correnti dipendono dal carico, le tensioni dall'alimentazione; caratterizzati dalla potenza apparente perché quella attiva dipende dal carico +
- +
-Funzionamento a carico e vuoto nel trasformatore ideale: corrente di magnetizzazione (trascurabile) e corrente primaria di reazione +
- +
-Trasformatore reale: accoppiamento e flusso disperso, perdite, corrente di magnetizzazione; studio tramite circuito equivalente - parametri da prove a vuoto e in cortocircuito - e diagrammi vettoriali (cenni) +
- +
-*/+
macchine.txt · Ultima modifica: 2021/02/15 12:14 da admin