Introduzione

Introduzione
1- Una macchina è elettrica se almeno una tra l’energia in ingresso e quella in uscita è di tipo elettrico
Introduzione
2- La trasformazione di energia deve avvenire mediante un campo magnetico ed in particolare sfruttando la
legge la legge di Ampere e/o la legge di Faraday-Lenz.
Legge di Faraday-Lenz
e = Blvm⊥
Legge di Ampere
(Forza di Lorentz)
f = B (li ⊥ )
e = lv m × B
f = il × B
Fm
Vm
B
B
e
regola della "mano
mano destra"
destra
i
regola della "mano
mano sinistra"
sinistra
Introduzione
3- La trasformazione energetica deve essere reversibile
Introduzione
Macchine statiche
Trasformatore
Macchine a
Corrente Alternata
Macchine astatiche
Asincrona
Sincrona
Macchine a
Corrente Continua
Macchine a
Corrente Unipolare
Switched
Reluctance
Stepper
Macchine elettriche statiche
A1=A2
V1/V2=N1/N2
Il TRASFORMATORE è una macchina elettrica statica che realizza una trasformazione di energia
elettrica
l tt i in
i energia
i elettrica
l tt i in
i modo
d reversibile
ibil cambiando
bi d i valori
l i della
d ll tensione
t
i
e della
d ll corrente.
t
Introduzione
Macchine elettriche astatiche con moto rotativo
Macchina
Asincrona
Macchina
Sincrona
Ogni macchina rotante può funzionare sia da motore che da generatore.
Macchina in
Corrente Continua
Introduzione
Nel funzionamento da motore una macchina elettrica astatica trasforma energia elettrica in
energia meccanica
Introduzione
Nel funzionamento da generatore una macchina elettrica astatica trasforma energia
meccanica in energia elettrica
Catena di generazione, distribuzione ed utilizzazione dell’energia elettrica
Il numero di trasformatori AT/MT e
MT/BT installati in Italia è pari a circa
1.000.000 di unità.
Il numero di motori elettrici utilizzati
nell’industria con potenza > 0,75 kW è
pari a circa 14.000.000.
Materiali impiegati nella realizzazione delle macchine elettriche
Criteri di studio delle macchine elettriche
Studio delle macchine elettriche in regime stazionario
In condizioni stazionarie, la tensione di alimentazione (ampiezza, frequenza), la velocità ed il carico
meccanico sono costanti.
Le equazioni che reggono il funzionamento della macchina possono essere notevolmente semplificate,
rispetto al caso generale di analisi dinamica. Tali equazioni costituiscono la teoria classica delle macchine
elettriche.
Nelle macchine in corrente alternata a regime si possono utilizzare le metodologie di analisi dei circuiti
stazionari in corrente alternata (rappresentazione simbolica, rappresentazione con vettori isofrequenziali).
Studio della dinamica delle macchine elettriche
Lo studio della dinamica delle macchine elettriche può essere condotto per mezzo di sistemi di equazioni
integro-differenziali non lineari.
Tali sistemi sono particolarmente complessi nel caso di macchine in
corrente alternata. Utilizzando però la teoria generalizzata delle macchine elettriche è possibile ridurre
notevolmente la complessità delle equazioni
equazioni, pur ottenendo i medesimi risultati.
risultati
Criteri di studio delle macchine elettriche
Ipotesi di linearità
Le macchine elettriche sono sistemi fortememente non lineari, la teoria classica ed in maggior misura la
teoria generalizzata considerano però solo sistemi lineari. Vengono quindi trascurati, almeno in prima
approssimazione tutti gli effetti di non linearità.
approssimazione,
linearità Tra questi il più evidente è la saturazione del nucleo
nucleo. A
causa di tale fenomeno, nelle macchine in corrente alternata, o il flusso, o la corrente di magnetizzazione
non sono sinusoidali.