I.I.S. PRIMO LEVI
ISTITUTO TECNICO SETTORE TECNOLOGICO
Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni
LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate
DISCIPLINA:
CLASSE:
ELETTROTECNICA
5
INSEGNANTI:
sez.
At
A.S. 2012/13
PARISI GAETANO – GUGGINO MICHELE
LIBRO DI TESTO: MACCHINE ELETTRICHE E LABORATORIO –
GAETANO CONTE – EDIZIONI HOEPLI
PROGRAMMA
SVOLTO
CAMPO MAGNETICO ROTANTE
Principio di equivalenza o teorema di Leblanc. Campo magnetico rotante
bipolare (Teorema di Galileo Ferraris). Campo rotante multipolare. Velocità di
sincronismo.
MOTORI ASINCRONI TRIFASI
Generalità. Principio di funzionamento dei motori asincroni. Aspetti costruttivi
ed elementi principali. Forze elettromotrici indotte negli avvolgimenti di
statore e di rotore. Scorrimento. Rapporto di trasformazione a rotore bloccato.
Reazione rotorica.
Circuito equivalente. Coppia e Potenza trasmessa. Circuito equivalente
primario ( statorico ). Funzionamento a vuoto. Funzionamento a rotore
bloccato. Funzionamento sotto carico. Bilancio energetico e rendimento. Dati
di targa del motore asincrono. Curve caratteristiche: del fattore di potenza,
del rendimento e dello scorrimento in funzione della corrente assorbita.
Caratteristica meccanica del motore asincrono sia in funzione della velocità
che dello scorrimento. Determinazione analitica della coppia. Coppia
massima e coppia di spunto. Stabilità e instabilità del motore nel
funzionamento sotto carico. Influenza dei parametri resistivi e reattivi della
macchina sulla coppia. Avviamento dei motori asincroni: generalità.
Avviamento reostatico dei motori con rotore avvolto. Avviamento dei motori
con rotore a doppia gabbia e a barre alte. Avviamento a tensione ridotta: a)
inserzione di resistenze statoriche; b) commutazione stella-triangolo;
c)alimentazione tramite autotrasformatore; d) alimentazione tramite variatori
elettronici di tensione.
C.so Unione Sovietica 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 Fax 011/3472032 – C.F. 9750740018
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Regolazione della velocità : a)mediante reostato in serie al rotore; b)mediante
l'impiego di tensioni di alimentazione variabili con frequenza costante;
c)mediante variazione della frequenza e della tensione; d)mediante variazioni
delle coppie polari.
MOTORE MONOFASE A INDUZIONE
Principio di funzionamento. Coppia. Sistemi di avviamento.
MACCHINE SINCRONE
ALTERNATORE : Principio di funzionamento. Particolarità costruttive delle
macchine sincrone. Sistemi di eccitazione. Determinazione della f.e.m.
generata. Relazione fra velocità e frequenza. Funzionamento a vuoto
dell'alternatore e sua caratteristica. Funzionamento sotto carico : reazione
d'indotto con carico resistivo, induttivo, capacitivo, ohmico induttivo, ohmico
capacitivo. Espressione della coppia resistente. Variazione della f.e.m. per
reazione d'indotto.
Circuito equivalente dell'alternatore e diagramma vettoriale secondo Behn
Eschemburg.
Caratteristica di corto circuito dell’alternatore. Determinazione dell’impedenza
sincrona.
Caratteristiche esterne. Caratteristiche di regolazione. Espressioni delle
potenze elettriche negli alternatori. Visualizzazione della potenza attiva e
reattiva sul diagramma di Behn-Eschemburg. Potenza erogata in funzione
dell’angolo δ. Espressione della coppia resistente in funzione dell’angolo δ.
Perdite e rendimento. Parallelo degli alternatori: operazioni di parallelo.
MOTORE SINCRONO : Principio di funzionamento. Circuito elettrico e
diagramma vettoriale. Potenza, coppia e caratteristica meccanica.
Rendimento. Curve di Mordey. Confronto tra motore sincrono e asincrono.
Sistemi per risolvere il problema dell'avviamento del motore sincrono.
Condensatore rotante. Confronto tra il comportamento di una batteria di
condensatori e del condensatore rotante ad una improvvisa sopraelevazione
di tensione in rete. Cenni sulla regolazione della velocità del motore sincrono.
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MACCHINE A CORRENTE CONTINUA
DINAMO : Principio di funzionamento dei generatori a corrente continua.
Avvolgimento indotto ad anello di Pacinotti. Avvolgimento indotto a tamburo.
Aspetti costruttivi delle macchine a corrente continua. Avvolgimenti indotti
multipolari. Sistemi di eccitazione : dinamo con eccitazione separata, in serie,
in derivazione e composta. Funzionamento a vuoto delle dinamo: f.e.m. a
vuoto di una dinamo bipolare e multipolare (senza dimostrazione).
Perdite di potenza nel funzionamento a vuoto e coppia.. Funzionamento della
dinamo sotto carico: reazione d'indotto.
Effetti del campo trasversale d'indotto. Effetto smagnetizzante della corrente
d'armatura conseguente allo spostamento delle spazzole. Cenni sulla
commutazione. Artifici per ottenere una buona commutazione. Poli ausiliari.
Avvolgimenti compensatori. Caratteristica a vuoto, esterna e di regolazione di
una dinamo con eccitazione separata. Studio della dinamo con eccitazione
serie: caratteristica a vuoto, esterna e di regolazione. Studio della dinamo con
eccitazione derivata: caratteristica a vuoto, esterna e di regolazione. Coppia
resistente elettromagnetica di una dinamo sotto carico e potenza meccanica
da applicare all'asse. Perdite e rendimento convenzionale. Variazione
percentuale di tensione da vuoto a carico di una dinamo. Dinamo
Tachimetrica.
MOTORE : Principio di funzionamento. Cenni sulla reazione d'indotto, sulla
commutazione, sui poi ausiliari e sugli avvolgimenti compensatori. Senso di
rotazione delle macchine a c.c.. Forza controelettromotrice. Potenze e
rendimento. Flusso di potenza in un motore a corrente continua. Coppie e
velocità. Avviamento del motore a corrente continua e metodi per ridurre la
corrente allo spunto. Caratteristica meccanica del motore con eccitazione
separata e derivata
e influenza del reostato di avviamento su tale
caratteristica. Regolazione della velocità del motore con eccitazione separata
e derivata al variare della tensione di alimentazione con flusso costante
( controllo d’armatura ) e al variare del flusso con tensione costante
( controllo di campo ) . Caratteristica elettromeccanica di coppia (T=f(I)) e
caratteristica meccanica di un motore con eccitazione serie. Influenza del
reostato di avviamento su tale caratteristica. Regolazione della velocità del
motore con eccitazione serie al variare della tensione di alimentazione con
flusso costante e al variare del flusso con tensione costante. "Fuga" del
motore a corrente continua.
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ESERCITAZIONI DI LABORATORIO
1) Prove a vuoto e di cortocircuito su di un trasformatore trifase.
2) Prove sulle macchine asincrone : Prova a vuoto e di cortocircuito
su un motore asincrono a gabbia con Pn = 3 Kw.
3) Prove sull'alternatore: Determinazione della caratteristica a vuoto e
della caratteristica di cortocircuito per un alternatore di 10 KVA.
Determinazione grafica della impedenza sincrona.
4) Prove sulle macchine a corrente continua: Determinazione della
caratteristica a vuoto di una dinamo con eccitazione separata.
Torino, 06 Giugno 2013
I docenti
I rappresentanti di classe
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