I.I.S. PRIMO LEVI
ISTITUTO TECNICO SETTORE TECNOLOGICO
Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni
LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate
DISCIPLINA:
ELETTROTECNICA
CLASSE: 4
sez.
INSEGNANTI:
At
A.S. 2012/13
PARISI GAETANO – GUGGINO MICHELE
LIBRO DI TESTO: MACCHINE ELETTRICHE E LABORATORIO –
GAETANO CONTE – EDIZIONI HOEPLI
PROGRAMMA
SVOLTO
CORRENTI ALTERNATE
Richiami sui numeri complessi e sulle relative operazioni sia in forma algebrica che in forma
polare. Richiami delle principali formule delle correnti alternate. Impedenza. Ammettenza .
Teorema di Kennelly- Steinmetz. Potenza istantanea, potenza attiva, reattiva e apparente.
Espressioni di P, Q, S e fattore di potenza in funzione di R, X, Z. Teorema di Boucherot. Boucherot
applicato alle linee. Rifasamento totale e parziale.
Caduta di tensione nelle linee corte monofasi. Effetto Ferranti. Perdita di potenza in linea.
Rendimento della linea. Effetti pellicolari e di prossimità nei conduttori. Risonanza serie.
SISTEMI TRIFASI
Generalità sui sistemi polifasi. Cenni sui generatori trifasi. Collegamenti caratteristici dei sistemi
trifasi:
a) collegamento a stella; b) collegamento a triangolo. Proprietà e diagrammi dei sistemi trifasi a
stella.
Proprietà e diagrammi dei sistemi trifasi a triangolo. Stella squilibrata di impedenze col centro
isolato.
Osservazioni sull'impiego dei due tipi di collegamento a stella e a triangolo. Potenza istantanea.
Teorema dell'invarianza. Potenza attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza nei sistemi trifasi
qualsiasi. Potenza attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza nei sistemi simmetrici ed
equilibrati. Caduta di tensione nelle linee corte trifasi.
Rifasamento dei carichi trifasi.
MACCHINE ELETTRICHE
Generalità. Bilancio energetico. Perdite e rendimenti. Rendimenti di macchine in cascata e in
parallelo. Dati di targa di una macchina. Classificazione delle macchine elettriche. Richiami di
alcuni concetti fondamentali di magnetismo ed elettromagnetismo.
C.so Unione Sovietica 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 Fax 011/3472032 – C.F. 9750740018
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TRASFORMATORE MONOFASE
Generalità sul trasformatore monofase. Principio di funzionamento del trasformatore.
Funzionamento a vuoto del trasformatore ideale e relativo diagramma vettoriale. Funzionamento
sottocarico del trasformatore ideale e relativo diagramma vettoriale. Cenni costruttivi sui
trasformatori monofasi. Cenni sull’isolamento e sul raffreddamento dei trasformatori. Corrente a
vuoto e sua forma. Perdite nel ferro e determinazione della corrente a vuoto. Resistenze ohmiche e
reattanze di dispersione degli avvolgimenti. Circuito equivalente del trasformatore reale.
Funzionamento a vuoto e a carico del trasformatore reale. Circuito equivalente secondario e
primario.Trasformatore usato come adattatore di impedenza. Funzionamento in cortocircuito.
Calcolo della variazione di tensione da vuoto a carico. Bilancio energetico di un trasformatore:
potenze, perdite e rendimento. Condizioni di massimo rendimento.
TRASFORMATORE TRIFASE
Generalità costruttive. Tipi di circuiti magnetici. Relazioni tra rapporto a vuoto e rapporto spire nei
quattro schemi di collegamenti fondamentali.
Prova a vuoto e di cortocircuito. Circuiti equivalenti e principali formule dei trasformatori trifasi.
Perdite nel rame di una macchina trifase con qualsiasi collegamento interno.
AUTOTRASFORMATORI
Autotrasformatori monofasi: cenni costruttivi, schema elettrico, funzionamento a vuoto e a carico,
circuito equivalente e relazioni fondamentali, potenze e rendimento. Vantaggio
dell’autotrasformatore nei confronti del trasformatore prendendo in esame le potenze apparenti.
Autotrasformatori trifasi: collegamento a stella, circuito equivalente e relazioni fondamentali,
potenze e rendimento. Variatore di tensione: Variac.
MISURE ELETTRICHE
Inserzione di un wattmetro . Calcolo dell’autoconsumo con voltmetriche a valle e a monte delle
amperometriche. Wattmetri per circuiti a basso fattore di potenza. Errore assoluto massimo
commesso da un wattmetro.
Misura della potenza attiva nei sistemi trifasi a quattro fili:
a) con quattro wattmetri;
b) con tre wattmetri.
Misura della potenza reale nei sistemi trifasi a tre fili:
a) metodo dei tre wattmetri;
b) metodo particolare per sistemi simmetrici ed equilibrati ;
c) metodo generale dei due wattmetri: inserzione Aron.
Misura indiretta della potenza reattiva in sistemi simmetrici ed equilibrati:
a) con un wattmetro;
b) con il wattmetro in quadratura;
c) con due wattmetri inseriti in Aron.
Misura indiretta della potenza reattiva in sistemi simmetrici e squilibrati :
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a) metodo dei tre wattmetri o metodo Righi; b) metodo delle quattro letture (metodo Barbagelata).
Sistemi con neutro: a) metodo generale; b) wattmetri in connessione ciclica.
Misura indiretta del fattore di potenza convenzionale : a) metodo generale;
b) metodo per sistemi simmetrici e squilibrati; c) metodo per sistemi simmetrici ed equilibrati :
Diagramma di Block. Formula di Mac Allister.
Errori nelle misure di potenza su linee trifasi: a) errori di autoconsumo;
b) errori di indicazione o strumentali.
Misura della resistenza interna delle macchine elettriche. Richiami sul metodo voltamperometrico.
Misura di una resistenza di una macchina trifase in generale. Misura della resistenza degli
avvolgimenti di un trasformatore.
Prova a vuoto dei trasformatori. Prova di cortocircuito. Riporto delle perdite alla temperatura
convenzionale di funzionamento.
LABORATORIO
1. Misura di impedenza con il metodo industriale.
2. Verifica delle tensioni e delle correnti in un circuito simmetrico ed equilibrato a 4 fili collegato a
stella.
3. Misura della potenza attiva, reattiva, apparente e fattore di potenza in un sistema trifase
simmetrico ed equilibrato mediante l’inserzione Aron.
4. Misura della resistenza di un trasformatore monofase alla temperatura ambiente.
5. Prova a vuoto di un trasformatore monofase.
6. Prova di cortocircuito di un trasformatore monofase e misura della resistenza degli avvolgimenti
alla temperatura raggiunta durante la prova. Riporto delle perdite alla temperatura convenzionale
di funzionamento.
Torino, 5 giugno 2013
I docenti
I rappresentanti di classe
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C.so Unione Sovietica 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 Fax 011/3472032 – C.F. 9750740018
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