Presentazione di PowerPoint

CONVERSIONE ELETTROMECCANICA
DELL’ ENERGIA
Conversione di energia elettrica
in energia meccanica e viceversa
Energia
ELETTRICA
Energia
MECCANICA
Motore
elettrico
Generatore
elettrico
Energia
MECCANICA
Energia
ELETTRICA
CONVERSIONE DA ENERGIA ELETTRICA
A ENERGIA MECCANICA
d
m
F
b
l
F
I
d
I
a
B
n
F
B
Asse
della spira
m’
Campo di
induzione
Forza di Laplace:
Forze sui lati lunghi della spira:
Coppia:
F


F  I lB
F  BI l
C  Fb  B l Id sin a
CONVERSIONE DA ENERGIA MECCANICA
A ENERGIA ELETTRICA
Spira posta in rotazione da un motore
primo fra le espansioni polari di un
magnete
Le parti terminali della spira sono
collegate ai morsetti esterni tramite
due anelli su cui poggiano le spazzole
S1 e S2
Flusso concatenato con la spira:


B  d S  Bd l cos a
S
2n
a  t 
t
60
Coppia:
CONVERSIONE DA ENERGIA MECCANICA
A ENERGIA ELETTRICA
Flusso concatenato con la spira:
f.e.m.i. nella spira:
  Bd l cos t
d
e
 Bd l sin t
dt
 B( 2r)l sin t  2 B lv sin t
dove : d  2r
v  r
NOTA: la f.e.m.i è pari a due volte la f.e.m. che si induce nei lati
lunghi della spira (e=vBl): sono questi i lati utili o attivi della spira
f.e.m.i. sinusoidale
indotta nella spira:
CAMPO MAGNETICO ROTANTE GENERATO DA UN
SISTEMA TRIFASE DI CORRENTI
Configurazione di una macchina elettrica rotante
Sezione
trasversale
Sezione
longitudinale
Configurazione
matassa
CAMPO MAGNETICO ROTANTE GENERATO DA UN
SISTEMA TRIFASE DI CORRENTI
CAMPO MAGNETICO ROTANTE GENERATO DA UN
SISTEMA TRIFASE DI CORRENTI
Circuitazione di H lungo la generica
linea di forza g
 H  d l  NI
g
CAMPO MAGNETICO ROTANTE GENERATO DA UN
SISTEMA TRIFASE DI CORRENTI
La tensione magnetica al traferro ha un
andamento a greca che puo’ essere
sviluppato in serie di Fourier.
Limitandosi a considerare la prima
armonica si ha:
dove
K=4N/2
Avvolgimento di fase distribuito su piu’ cave
L’andamento dell’induzione al traferro è trapezoidale
CAMPO MAGNETICO ALTERNATIVO
AD UNA COPPIA DI POLI
Le zone polari cambiano nome ed intensità
nel tempo, ma non posizione nello spazio
CAMPO MAGNETICO ROTANTE GENERATO DA UN
SISTEMA TRIFASE DI CORRENTI
Correnti negli avvolgimenti:
Ciascuna corrente di fase
genera una distribuzione di tensione magnetica ed un campo di
induzione magnetica al traferro di tipo alternativo sinusoidale
Tensioni magnetiche
CAMPO MAGNETICO ROTANTE GENERATO DA UN
SISTEMA TRIFASE DI CORRENTI
a)
Cambio di coordinate:
b) Manipolazioni sulle funzioni
trigonometriche
CAMPO MAGNETICO ROTANTE GENERATO DA UN
SISTEMA TRIFASE DI CORRENTI
Andamento della tensione magnetica al traferro all’istante
iniziale t=0: l’onda trasla nella rappresentazione lineare
rettificata con velocità R (R= distanza del traferro dall’asse di
rotazione) e ruota nello spazio con velocità angolare  uguale
alla pulsazione angolare delle correnti.
Rappresentazione dei versi reali delle correnti nelle cave in
quattro istanti diversi per l’analisi del campo magnetico rotante
http://www.barrascarpetta.org/m_02/201_Hrot.htm
CAMPO MAGNETICO PULSATO
CON p COPPIE POLARI
CAMPO MAGNETICO ROTANTE
CON p COPPIE POLARI