MODELLISTICA DELLE MACCHINE E DEGLI IMPIANTI ELETTRICI:MODELLISTICA DELLE MACCHINE E DEGLI IMPIANTI ELETTRICI:
Avviamento macchina asincronamacchina asincrona
E i i 9Esercitazione 9
Motore asincrono: i dati di targa
La targa di un motore asincrono riporta questi dati:g p q
Pn 7 kWVn 220/380 V Δ/YIn 21.8/12.6 A Δ/Ycosφ 0 84cosφ 0.84giri 1480
Problematiche di avviamento
In avviamento la corrente assorbita è molto elevata (5-6 In) e, per alcune applicazioni, la coppia di avviamento è troppo elevata
Soluzioni
1 A i i id ( f )1. Avviamento a tensione ridotta (con autotrasformatore)2. Avviamento stella/triangolo3. Avviamento con resistenze statoriche o rotoriche4. Avviamento con variazione del numero di poli5. Avviamento con inverter
Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore
Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore
Rampa 380 V / 1s
Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore
Rampa 380 V / 2s
Avviamento stella triangolo
Dato un motore collegabile a triangolo sulla rete avviandolo con collegamentoDato un motore collegabile a triangolo sulla rete, avviandolo con collegamento a stella si ha:
• Tensione di fase volte più piccola3Tensione di fase volte più piccola
• Corrente di fase volte più piccola
• Corrente assorbita dalla linea 3 volte più piccola
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Corrente assorbita dalla linea 3 volte più piccola
• Momento della coppia motrice 3 volte più piccolo
Utilizzabile quando l’avviamento è a vuoto o con carichi ridotti
Avviamento stella triangolo
Avviamento stella triangolo
Avviamento stella triangolo
• La macchina si avvia a stella, poi passa a triangolo ad avviamento quasi completato
• La macchina a regime funziona a triangolo• Pausa di commutazione: si modellizza l’apertura
dell’interruttore con una resistenza molto elevata (104 Ω) da aggiungere a quella statorica della macchina (circuito aperto).
Stella triangolo con commutazione istantanea
St llStella Triangolo
Stella triangolo con commutazione istantanea
Stella
Triangolo
Stella triangolo con commutazione istantanea
Stella
Picco di corrente
Triangolo
intorno a 250 A
g
Stella triangolo con commutazione istantanea
C t iCommutazione
Stella triangolo con pausa di commutazione
Stella
Triangolog
Stella triangolo con pausa di commutazione
Stella
Triangolog
Stella triangolo con pausa di commutazione
StellaTriangolo
Stella triangolo con pausa di commutazione
Apertura stella
Inserimento triangolo
Avviamento con resistenze rotoriche
• Correnti assorbite più basse
C i ll t l t• Coppia allo spunto elevate
• Applicato se la coppia allo ispunto necessaria per
l’avviamento è elevata
• La macchina deve essere a rotore avvolto e dotata di anellianelli
Avviamento con resistenze rotoriche
Avviamento con resistenze rotoriche
5 Rr
3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche
5 R5 Rr
3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche
5 Rr Picco di corrente inferiore a 200 A
3 Rr3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche
Commutazioni
Da 5 Rr a 3 Rr
ideali per massima coppia
Da 3 Rr a Rr
Avviamento con resistenze rotoriche II
5 Rr
3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche II
5 R5 Rr
3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche II
5 Rr 3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche II
Da 5 Rr a 3 Rr
D 3 R RDa 3 Rr a Rr
Avviamento con inverter
C ll / i f• Controllo V/Hz: tensione e frequenza crescono a rampa con rapporto costante
• Correnti controllate
• Coppie alternative per armoniche di correntepp p
L’inverter
3Veff
2w
1
w rete
V
Terna ef f ettiv a
Terna f iltrataRamp -K-
2*pi
1Vfil trinverter
Ramp K
Inverter ad onda quadra o PWM con portante triangolare e modulante sinusoidale a frequenza e
i i bilampiezza variabile
Avviamento con inverter
L’inverter PWM
L’inverter PWM: tensioni prima armonica
Avviamento con inverter PWM
Avviamento con inverter PWM
Avviamento con inverter
Picco di corrente inferiore ai 150 A
Avviamento con inverter PWM
La coppia filtrata
Filtro del tipo 500/(s+500)
Osservazioni
• Correnti contenute• Pulsazioni ad alta frequenza sulla coppia• La velocità meccanica oscilla molto poco poiché l’inerzia
meccanica agisce da filtro passa basso.V ifi l’ ff d ll f di i hi ll• Verificare l’effetto della frequenza di switching sulle oscillazioni di coppiaV ifi l’i ibilità di d b f• Verificare l’impossibilità di andare a bassa frequenza con inverter ad onda quadra
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