Generalità sulle macchine sincrone
La macchina sincrona è una macchina rotante reversibile, noi la vedremo inizialmente sotto
l'aspetto del generatore (alternatore) e successivamente del motore. I fenomeni che avvengono
internamente alla macchina durante il suo funzionamento, e quindi il suo modello, sono
fortemente condizionati dagli aspetti costruttivi e dal livello di saturazione del ferro del nucleo.
La trattazione che noi faremo è valida solo se:
a) Il campo magnetico induttore ha distribuzione nel traferro sinusoidale, così che siano
sinusoidali nel tempo le f.e.m. nei conduttori attivi dell'indotto.
b) Il ferro del nucleo lavora nella zona lineare della caratteristica di magnetizzazione, così che
l'intero sistema si possa considerare lineare e sia possibile applicare il principio di
sovrapposizione degli effetti.
c) Il flusso prodotto dalle correnti nell'indotto è in fase con le correnti stesse. Questo è vero se si
trascurano le perdite nel ferro (che fanno sì che il flusso sia in ritardo sulla corrente).
d) La macchina è isotropa, ovvero le linee di induzione del campo magnetico induttore vedono la
stessa riluttanza vista dalle linee di induzione del campo di indotto, qualsiasi sia la natura del
carico sul quale l'alternatore eroga corrente. Questa condizione è bene approssimata solo se
l'alternatore ha il rotore a poli lisci. Ne caso di rotore a poli salienti la macchina è inevitabilmente
anisotropa.
e) Il carico alimentato dalla macchina è equilibrato.
Sotto le condizioni sopra esposte la macchina è bene descritta attraverso il modello di BehnEschemburg. Pur potendo essere l'alternatore monofase, noi prenderemo in considerazione solo
quello trifase essendo questo quello impiegato nelle centrali di produzione dell'energia elettrica.
