APPLICAZIONI INDUSTRIALI ELETTRICHE

MACCHINE E IMPIANTI ELETTRICI
APPLICAZIONI INDUSTRIALI ELETTRICHE (V.O.)
Prova scritta del 4 luglio 2005
1) In un impianto a 50 Hz un motore asincrono trifase a 6 poli trascina un generatore in c.c. avente
il proprio circuito di eccitazione collegato in derivazione ai morsetti di armatura. E' noto che tale
generatore, se posto in rotazione alla velocità di 600 giri/min e magnetizzato con corrente di
eccitazione di 3 A, ha f.e.m. a vuoto pari a 294 V e che, nell’intorno di tale punto di
funzionamento, la caratteristica di magnetizzazione della macchina può ritenersi lineare. La
resistenza del circuito di armatura del generatore è pari a 0.2 Ω, la resistenza del circuito di
eccitazione è pari a 75 Ω e le perdite misurate nel funzionamento a vuoto possono ritenersi
trascurabili. Tenuto conto delle caratteristiche del motore asincrono indicate nella Tabella 1,
determinare la tensione concatenata di alimentazione del motore quando il generatore in c.c.
eroga la potenza di 18 kW ad un carico avente resistenza pari a 5 Ω.
Tabella 1
Prova a vuoto
Tensione conc. di alimentazione
Frequenza di alimentazione
Potenza assorbita
Fattore di potenza
Altre caratteristiche
Resistenza avvolgimento statorico
Rapporto Cmax / Cavv
200 V
50 Hz
820 W
0.12
Prova a rotore bloccato
Tensione conc. di alimentazione
Frequenza di alimentazione
Potenza assorbita
Fattore di potenza
62 V
50 Hz
1400 W
0.16
24 mΩ
4.2
2) In un impianto trifase a 50 Hz, un trasformatore avente le caratteristiche di targa indicate nella
Tabella 2 alimenta un carico trifase equilibrato che, quando è alimentato con tensione
concatenata di 400 V, assorbe 100 kW con fattore di potenza 0.8 in ritardo. In parallelo al
primario del trasformatore è collegato un motore sincrono a 4 poli che eroga al proprio albero
meccanico una coppia di 1000 Nm assorbendo sullo statore una corrente di 160 A con fattore di
potenza 0.8 in anticipo. Trascurando le perdite nel ferro e le perdite meccaniche del motore
sincrono, e sapendo che l’avvolgimento statorico dello stesso motore è caratterizzato da una
resistenza di 0.12 Ω e da una reattanza sincrona di 0.76 Ω, determinare la f.e.m. e l’angolo di
carico del motore corrispondenti alla condizione di funzionamento indicata. Sempre in
corrispondenza di tale condizione di funzionamento determinare la corrente complessivamente
assorbita dall’impianto.
Tabella 2
An
V1n/V20n
p0%
cosϕ0
vcc%
cosϕcc
160 kVA
690V / 400V
1%
0.2
8%
0.4