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MODELLISTICA DELLE MACCHINE E DEGLI IMPIANTI ELETTRICI:MODELLISTICA DELLE MACCHINE E DEGLI IMPIANTI ELETTRICI:
Avviamento macchina asincronamacchina asincrona
E i i 9Esercitazione 9
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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
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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
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Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore
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Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore
Rampa 380 V / 1s
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Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore
Rampa 380 V / 2s
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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
33
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
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Avviamento stella triangolo
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Avviamento stella triangolo
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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).
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Stella triangolo con commutazione istantanea
St llStella Triangolo
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Stella triangolo con commutazione istantanea
Stella
Triangolo
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Stella triangolo con commutazione istantanea
Stella
Picco di corrente
Triangolo
intorno a 250 A
g
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Stella triangolo con commutazione istantanea
C t iCommutazione
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Stella triangolo con pausa di commutazione
Stella
Triangolog
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Stella triangolo con pausa di commutazione
Stella
Triangolog
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Stella triangolo con pausa di commutazione
StellaTriangolo
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Stella triangolo con pausa di commutazione
Apertura stella
Inserimento triangolo
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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
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Avviamento con resistenze rotoriche
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Avviamento con resistenze rotoriche
5 Rr
3 Rr
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Avviamento con resistenze rotoriche
5 R5 Rr
3 Rr
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Avviamento con resistenze rotoriche
5 Rr Picco di corrente inferiore a 200 A
3 Rr3 Rr
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Avviamento con resistenze rotoriche
Commutazioni
Da 5 Rr a 3 Rr
ideali per massima coppia
Da 3 Rr a Rr
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Avviamento con resistenze rotoriche II
5 Rr
3 Rr
![Page 26: Avviamento macchina asincronamacchina asincronadocenti.etec.polimi.it/IND32/Didattica/Corso di Modellistica e... · Avviamento con inverter. Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022022800/5c6e760a09d3f2f3568b5355/html5/thumbnails/26.jpg)
Avviamento con resistenze rotoriche II
5 R5 Rr
3 Rr
![Page 27: Avviamento macchina asincronamacchina asincronadocenti.etec.polimi.it/IND32/Didattica/Corso di Modellistica e... · Avviamento con inverter. Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022022800/5c6e760a09d3f2f3568b5355/html5/thumbnails/27.jpg)
Avviamento con resistenze rotoriche II
5 Rr 3 Rr
![Page 28: Avviamento macchina asincronamacchina asincronadocenti.etec.polimi.it/IND32/Didattica/Corso di Modellistica e... · Avviamento con inverter. Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022022800/5c6e760a09d3f2f3568b5355/html5/thumbnails/28.jpg)
Avviamento con resistenze rotoriche II
Da 5 Rr a 3 Rr
D 3 R RDa 3 Rr a Rr
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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
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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
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Avviamento con inverter
![Page 32: Avviamento macchina asincronamacchina asincronadocenti.etec.polimi.it/IND32/Didattica/Corso di Modellistica e... · Avviamento con inverter. Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022022800/5c6e760a09d3f2f3568b5355/html5/thumbnails/32.jpg)
L’inverter PWM
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L’inverter PWM: tensioni prima armonica
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Avviamento con inverter PWM
![Page 35: Avviamento macchina asincronamacchina asincronadocenti.etec.polimi.it/IND32/Didattica/Corso di Modellistica e... · Avviamento con inverter. Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022022800/5c6e760a09d3f2f3568b5355/html5/thumbnails/35.jpg)
Avviamento con inverter PWM
![Page 36: Avviamento macchina asincronamacchina asincronadocenti.etec.polimi.it/IND32/Didattica/Corso di Modellistica e... · Avviamento con inverter. Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022022800/5c6e760a09d3f2f3568b5355/html5/thumbnails/36.jpg)
Avviamento con inverter
Picco di corrente inferiore ai 150 A
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Avviamento con inverter PWM
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La coppia filtrata
Filtro del tipo 500/(s+500)
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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