Prova in corto su M.A.T. Schema di principio della misura: Legenda

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Prova in corto su M.A.T.
Schema di principio della misura:
Legenda
A
V
W
Vr
M
amperometro
voltmetro
wattmetri in Aron
motore asincrono 3F usato come trasformatore a rapporto variabile
motore asincrono in prova
Schema adottato:
Legenda
Vr
M
motore asincrono 3F usato come trasformatore a rapporto variabile
motore asincrono in prova
Scopo: Esecuzione della prova in corto su un m.a.t. e determinazione della corrente di cortocircuito
Icc, della potenza in corto Pcc e del cosφcc
Cenni teorici: La prova in corto circuito su un motore asincrono trifase si effettua bloccando
meccanicamente il rotore e alimentando il motore con una tensione ridotta Ucc tale da far scorrere
negli avvolgimenti statorici la corrente nominale In. Tale prova può essere eseguita a corrente
variabile o effettuando la misura alla sola corrente nominale. In condizione di cortocircuito sono
nulle le perdite meccaniche mentre si possono trascurare le perdite a vuoto nella macchina (in virtù
della bassa tensione di alimentazione della stessa). Risulta quindi possibile determinare la Pcc, la Icc
e il cosφcc. Da questi è ovviamente possibile ricavare i parametri interni della macchina riportati allo
statore (Re’, Xe’, Ze’). In un’ultima analisi risulta quindi possibile tracciare il diagramma circolare
della macchina.
Scelta delle apparecchiature:
MatSiemens
Mod: 171160
N° 59630617116
UY/UD: 380/660V
Pn: 8KW
Cosφ: 0.85
Analizzatore di rete trifase
EL Control Energy NET s.p.a.
Mod: Vip system 3
N° 15329
Esecuzione della prova: La prova viene eseguita bloccando meccanicamente il rotore. Con
alimentazione inserita si noterà che spostando angolarmente il rotore varierà la corrente assorbita.
Tale fenomeno è una conseguenza della variazione della riluttanza nell’intraferro della macchina
dovuta alla reciproca posizione dei denti nel ferro di statore e in quello di rotore. Ai fini della prova si
posizionerà il rotore in modo tale da avere una corrente media fra il valore minimo e quello massimo.
Posizionato l’albero si potrà quindi passare a rilevare mediante l’analizzatore di rete la tensione di
alimentazione, la potenza assorbita e il fattore di potenza in funzione della corrente. Ai fini del
tracciamento del diagramma circolare è sufficiente eseguire un’unica misura, in presenza della
corrente nominale.
N
1
2
3
4
5
6
7
U
V
129.3
117.5
105.9
90.43
69.87
52.12
36.62
I
A
6.818
6.019
5.256
4.28
3.034
2.036
1.176
P
W
722
568
438.1
294
152.6
70.2
25.53
cosφ
0.473
0.464
0.454
0.439
0.414
0.382
0.342
dove:
U
= tensione di alimentazione
I
= corrente assorbita
Cosφ = f.d.p. del motore
P
= potenza attiva totale assorbita
In giallo sono evidenziati i valori rilevati alla corrente nominale
La corrente di cortocircuito e la potenza all’avviamento si calcoleranno come:
Icc = (Un/Ucc)*In =
= (660/129.3)*6.818 = 34.8A
; Un è la tensione nominale corrispondente a 660V
Pccn = (Icc/In)²*Pcc =
= (34.8/6.818)²*722 = 18.81kW
Cosφcc = 0.473
; direttamente ricavato dalla misura
Si calcola quindi:
Re’ = Pcc/(3*In²) =
= 722/(3*6.818²) = 5.17Ω
Xe’ = Re’*tanφcc =
= 5.17*1.86 = 9.61Ω
Ze’ = √(Re’²+Xe’²) =
= √(5.17²+9.61²) = 10.91Ω
La corrente di linea di cortocircuito assume il valore:
Iccl = Icc*√3 =
= 34.8*√3 = 60.27A
Quindi le perdite di statore per effetto Joule conseguenti alla corrente di spunto valgono:
Pjcc = 3*(Re’/√3)*(Icc1/√3)² =
= 3*(5.17’/√3)*(60.27/√3)² = 10.84kW
Conclusioni ed osservazioni: dai calcoli effettuati si sono ottenuti i seguenti valori:
Iccl = 60.27A
Pjcc = 10.84kW
Cosφcc = 0.473
La tracciatura del diagramma circolare della macchina non risulta possibile in questo caso in quanto
non si dispone di tutti i dati necessari.
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