I.I.S. PRIMO LEVI ISTITUTO TECNICO SETTORE TECNOLOGICO Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate DISCIPLINA: ELETTROTECNICA - ELETTRONICA CLASSE: 4 sez. INSEGNANTI: At A.S. 2013/14 PARISI GAETANO – BOLINESE MARCO LIBRO DI TESTO: CORSO DI ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA (ARTICOLAZIONE ELETTROTECNICA) – AUTORI : G. CONTE- M. CESERANI- E. IMPALLOMENI –VOL.2 EDITORE: HOEPLI PROGRAMMA SVOLTO CORRENTI ALTERNATE Richiami sui numeri complessi e sulle relative operazioni sia in forma algebrica che in forma polare. Richiami delle principali formule delle correnti alternate. Impedenza. Ammettenza . Teorema di Kennelly- Steinmetz. Potenza istantanea, potenza attiva, reattiva e apparente. Espressioni di P, Q, S e fattore di potenza in funzione di R, X, Z. Teorema di Boucherot. Boucherot applicato alle linee. Rifasamento totale e parziale. Caduta di tensione nelle linee corte monofasi. Effetto Ferranti. Perdita di potenza in linea. Rendimento della linea. Effetti pellicolari e di prossimità nei conduttori. Risonanza serie. SISTEMI TRIFASI Generalità sui sistemi polifasi. Cenni sui generatori trifasi. Collegamenti caratteristici dei sistemi trifasi: a) collegamento a stella; b) collegamento a triangolo. Proprietà e diagrammi dei sistemi trifasi a stella. Proprietà e diagrammi dei sistemi trifasi a triangolo. Stella squilibrata di impedenze col centro isolato. Osservazioni sull'impiego dei due tipi di collegamento a stella e a triangolo. Potenza istantanea. Teorema dell'invarianza. Potenza attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza nei sistemi trifasi qualsiasi. Potenza attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza nei sistemi simmetrici ed equilibrati. Caduta di tensione nelle linee corte trifasi. Rifasamento dei carichi trifasi. MACCHINE ELETTRICHE Generalità. Bilancio energetico. Perdite e rendimenti. Rendimenti di macchine in cascata e in parallelo. Dati di targa di una macchina. Classificazione delle macchine elettriche. Richiami di alcuni concetti fondamentali di magnetismo ed elettromagnetismo. C.so Unione Sovietica 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 Fax 011/3472032 – C.F. 9750740018 e-mail: [email protected] - www.iisprimolevi.it - pec: [email protected] I.I.S. PRIMO LEVI ISTITUTO TECNICO SETTORE TECNOLOGICO Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate TRASFORMATORE MONOFASE Generalità sul trasformatore monofase. Principio di funzionamento del trasformatore. Funzionamento a vuoto del trasformatore ideale e relativo diagramma vettoriale. Funzionamento sottocarico del trasformatore ideale e relativo diagramma vettoriale. Cenni costruttivi sui trasformatori monofasi. Cenni sull’isolamento e sul raffreddamento dei trasformatori. Perdite nel ferro e determinazione della corrente a vuoto. Resistenze ohmiche e reattanze di dispersione degli avvolgimenti. Circuito equivalente del trasformatore reale. Funzionamento a vuoto e a carico del trasformatore reale. Circuito equivalente secondario e primario. Funzionamento in cortocircuito. Calcolo della variazione di tensione da vuoto a carico. Bilancio energetico di un trasformatore: potenze, perdite e rendimento. Condizioni di massimo rendimento. AUTOTRASFORMATORI Autotrasformatori monofasi: cenni costruttivi, schema elettrico, funzionamento a vuoto e a carico, circuito equivalente e relazioni fondamentali, potenze e rendimento. Vantaggio dell’autotrasformatore nei confronti del trasformatore prendendo in esame le potenze apparenti. Autotrasformatori trifasi: collegamento a stella, circuito equivalente e relazioni fondamentali, potenze e rendimento. Variatore di tensione: Variac. MISURE ELETTRICHE Inserzione di un wattmetro . Calcolo dell’autoconsumo con voltmetriche a valle e a monte delle amperometriche. Wattmetri per circuiti a basso fattore di potenza. Errore assoluto massimo commesso da un wattmetro. Misura della potenza attiva nei sistemi trifasi a quattro fili: a) con quattro wattmetri; b) con tre wattmetri. Misura della potenza reale nei sistemi trifasi a tre fili: a) metodo dei tre wattmetri; b) metodo particolare per sistemi simmetrici ed equilibrati ; c) metodo generale dei due wattmetri: inserzione Aron. Misura indiretta della potenza reattiva in sistemi simmetrici ed equilibrati: a) con un wattmetro; b) con il wattmetro in quadratura; c) con due wattmetri inseriti in Aron. Misura indiretta della potenza reattiva in sistemi simmetrici e squilibrati : a) metodo dei tre wattmetri o metodo Righi; Sistemi con neutro: a) metodo generale; b) wattmetri in connessione ciclica. Misura indiretta del fattore di potenza convenzionale : a) metodo generale; b) metodo per sistemi simmetrici e squilibrati; c) metodo per sistemi simmetrici ed equilibrati; Formula di Mac Allister. Errori nelle misure di potenza su linee trifasi: a) errori di autoconsumo; b) errori di indicazione o strumentali. C.so Unione Sovietica 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 Fax 011/3472032 – C.F. 9750740018 e-mail: [email protected] - www.iisprimolevi.it - pec: [email protected] I.I.S. PRIMO LEVI ISTITUTO TECNICO SETTORE TECNOLOGICO Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate Misura della resistenza interna delle macchine elettriche. Richiami sul metodo voltamperometrico. . Misura della resistenza degli avvolgimenti di un trasformatore. Prova a vuoto dei trasformatori. LABORATORIO DI ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA • L’oscilloscopio e sua applicazione: misure, taratura dello strumento, utilizzo e front panel. • Taratura di una sonda ( Probe ). • Generatore di funzione e sua applicazione: frequenza, ampiezza del segnale e tensione di offset. • Software “Pspice” : simulazione transient e ac-sweep. • Misure con l’oscilloscopio di più segnali sinusoidali nel dominio del tempo. • Simulazione con “Pspice” dei segnali sinusoidali nel dominio del tempo. • Misure con l’oscilloscopio e simulazione di segnali nel dominio del tempo: onda quadra, onda rettangolare e triangolare. • Misure di fase con l’oscilloscopio in un circuito RC. • Calcolo teorico e misura della potenza attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza in un circuito simmetrico ed equilibrato mediante l’inserzione Aron. • Misura della resistenza degli avvolgimenti di AT e BT di un trasformatore monofase alla temperatura ambiente. • Prova a vuoto di un trasformatore monofase. Torino, 5 giugno 2014 I docenti I rappresentanti di classe …………….………………… ………………………………… …………….………………… ………………………………… C.so Unione Sovietica 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 Fax 011/3472032 – C.F. 9750740018 e-mail: [email protected] - www.iisprimolevi.it - pec: [email protected]