Macchine Elettriche

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  • Macchine Elettriche

  • Appunti di Macchine Elettriche prof. O. Honorati

    Appunti a cura di Emanuele Freddi http://laeman.altervista.org/Blog/lecture-notes/ 1

    IMPORTANTE

    Questi appunti non sono stati concepiti per essere sostitutivi n dei libri di testo, n tantomeno delle lezioni tenute dai professori.

    Sono il mio strumento di preparazione allesame, ma dato che nellarco della mia carriera universitaria sono stati utili a varie colleghi ho deciso di renderli pubblicamente accessibili.

    Per raggiungere la preparazione necessaria ad affrontare lesame questi appunti non sono sufficienti: sono troppo sintetici ed essenziali.

    Sono un valido strumento per prepararsi allesame, non supporto di studio.

    Alcune parti potrebbero essere incomplete o magari errate, sono pur sempre state scritte da uno studente. Per questo il libro di testo resta la fonte pi affidabile e completa di informazioni.

    Detto questo vi auguro un buono studio e in bocca al lupo per lesame.

    Emanuele Laeman Freddi

  • Appunti di Macchine Elettriche prof. O. Honorati

    Appunti a cura di Emanuele Freddi http://laeman.altervista.org/Blog/lecture-notes/ 2

    INDICE

    Introduzione ................................................................................................................................................. 4 1. Trasformatori Monofase ...................................................................................................................... 5

    1.1 Generalit sui trasformatori .......................................................................................................................... 6 1.2 Deduzione del circuito elettrico equivalente .......................................................................................... 7 1.3 Calcolo della reattanza di dispersione .................................................................................................... 11 1.4 Caduta di tensione da vuoto a carico ...................................................................................................... 15 1.5 Trasformatori in parallelo ........................................................................................................................... 17 1.6 Rendimento del trasformatore .................................................................................................................. 19 1.7 Autotrasformatore .......................................................................................................................................... 20 1.8 Trasformatore a tre avvolgimenti ............................................................................................................ 22

    2. Trasformatori Trifase ........................................................................................................................ 24 2.1 Collegamenti trifase ........................................................................................................................................ 25 2.2 Armoniche di magnetizzazione ................................................................................................................. 27 2.3 Inserzione di un trasformatore ................................................................................................................. 29 2.4 Forze sugli avvolgimenti ............................................................................................................................... 32 2.5 Sovratensioni ..................................................................................................................................................... 34 2.6 Fenomeni termici ............................................................................................................................................. 37 2.7 Effetto scala ........................................................................................................................................................ 39

    3. Campo Magnetico Rotante ............................................................................................................... 41 3.1 Campo magnetico rotante ............................................................................................................................ 42 3.2 Coefficienti di distribuzione e di passo .................................................................................................. 44 3.3 Considerazioni sulle armoniche ................................................................................................................ 46

    4. Macchina Asincrona ........................................................................................................................... 47 4.1 Generalit sulla macchina asincrona ....................................................................................................... 48 4.2 Deduzione del circuito equivalente ......................................................................................................... 49 4.3 Diagramma delle perdite .............................................................................................................................. 55 4.4 Calcolo della coppia elettromagnetica .................................................................................................... 56 4.5 Frenatura funzionamento da generatore .......................................................................................... 59 4.6 Diagramma circolare del motore ascinrono ........................................................................................ 60 4.7 Rotore a gabbia di scoiattolo ...................................................................................................................... 61 4.8 Avviamento della macchina ........................................................................................................................ 64 4.9 Motore asincrono monofase ....................................................................................................................... 70

  • Appunti di Macchine Elettriche prof. O. Honorati

    Appunti a cura di Emanuele Freddi http://laeman.altervista.org/Blog/lecture-notes/ 3

    5. Macchina Sincrona .............................................................................................................................. 73 5.1 Generalit sulla macchina sincrona ......................................................................................................... 74 5.2 Deduzione del circuito equivalente modello di Behn-Eschemburg ....................................... 75 5.3 Condizioni di funzionamento tipiche ...................................................................................................... 77 5.4 Manovra di parallelo ...................................................................................................................................... 78 5.5 Calcolo della coppia elettromagnetica .................................................................................................... 81 5.6 Motore sincrono ............................................................................................................................................... 82 5.7 Limiti di funzionamento della macchina sincrona ............................................................................ 83 5.8 Curve a V .......................................................................................................................................................... 84 5.9 Campi magnetici al traferro ........................................................................................................................ 85 5.10 Teoria di Potier .............................................................................................................................................. 87 5.11 Reattanza sincrona ....................................................................................................................................... 89 5.12 Dispersione rotorica .................................................................................................................................... 90 5.13 Cenni di stabilit in transitorio ............................................................................................................... 91 5.14 Macchina sincrona a poli salienti teoria di Blondel .................................................................... 92 5.15 Campo di funzionamento della macchina sincrona a poli salienti .......................................... 96 5.16 Calcolo della coppia nelle macchine sincrone a poli salienti ..................................................... 97

    6. Macchina in Corrente Continua ...................................................................................................... 99 6.1 Generalit sulla macchina in corrente continua .............................................................................. 100 6.2 Deduzione del circuito equivalente ...................................................................................................... 101 6.3 Calcolo della coppia elettromagnetica ................................................................................................. 103 6.4 Avvolgimenti embricati e ondulati ........................................................................................................ 104 6.5 Reazione di armatura .................................................................................................................................. 105 6.6 Fenomeno della commutazione ............................................................................................................. 107 6.7 Funzionamento da motore ............................................................................................................