IL RISCALDAMENTO DELLE MACCHINE ELETTRICHE

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1 IL RISCALDAMENO DELLE MACCHINE ELERICHE

2 Lezione 3: Riscaldameno delle macchine eleriche Fenomeni ransiori ransiorio elerico i IL RIS SCALDAM moore e m carico secondi ω Θ e m ransiorio meccanico ransiorio ermico ENO DEL LLE MACC CHINE ELE RICHE

3 Pe Perdie a vuoo (B, ω) -iseresi; -correni parassie; -ario (cuscinei, spazzole); -venilazione. Pd Perdie a carico (i) -effeo Joule; -effeo pellicolare; -addizionali. Pm IL RISCALDAM ENO DELLE MACC CHINE ELE RICHE

4 CLASSE Y A E B F H C emperaura max [ C] >180 Sovraemperaura max [ C] emperaura ambiene di riferimeno: 40 C Y coone e cara non impregnai A coone e presspan impregnai E resine epossidiche, maeriali polivinilici i ili i B,F,H mica, fibre di vero Regola di Monsinger: la via dell isolane si dimezza in corrispondenza di un superameno coninuaivo della emperaura ammissibile di circa 8-9 C IL RISCALDAM ENO DEL LLE MACC CHINE ELE RICHE

5 macchina elerica Equazione di equilibrio energeico Ipoesi: corpo omogeneo; sorgeni di calore uniformemene disribuie capacià di smalimeno uniforme sulla superficie eserna Energia prodoa Energia immagazzinaa Energia scambiaa per convezione Pd = Cdϑ + αsϑd IL RISCALDAM ENO DEL LLE MACC CHINE ELE P è la poenza dissipaa nel empo d araverso la superficie di scambio S, Cè la capacià ermica del moore, ϑ la sovraemperaura rispeo a quella ambiene, dϑ la variazione di emperaura che si produce nel moore nel empo d, α il coefficiene di scambio ermico per convezione. RICHE

6 dϑ Pd = Cd ϑ + α S ϑ d P= C + A ϑ A= α S d ϑ() = ( ϑ ϑ ) e + ϑ se ϑ 0 = 0 ϑ () = ϑ (1 e ) ϑ 0 ϑ ϑ C = A P ϑ = A ransiorio di riscaldameno IL RISCALDAM ENO DEL LLE MACC CHINE ELE RICHE

7 ' () = ϑ e ϑ ϑ ϑ ϑ ransiorio di raffreddameno Generalmene > valori di alcune cosani di empo ermiche moori di piccola poenza 5-30 minui moori aperi a venilazione forzaa minui moori chiusi a venilazione forzaa minui moori ermeici minui IL RISCALDAM ENO DEL LLE MACC CHINE ELE RICHE

8 Norme CEI 2-3, IEC ipi di servizio S1 Servizio coninuaivo S2 Servizio di duraa limiaa S3 Servizio inermiene periodico S4 Servizio inermiene periodico con avviameno S5 Servizio inermiene periodico con frenaura elerica S6 Servizio ininerroo periodico con carico inermiene S7 Servizio ininerroo periodico con frenaura elerica S8 Servizio ininerroo periodico con variazioni correlae di carico e velocià S9 Servizio con variazioni non periodiche di carico e velocià IL RISCALDAM ENO DEL LLE MACC CHINE ELE RICHE

9 IL RISCALDAMENO DELLE MACCHINE ELERICHE S P S P CARICO CARICO E E PERDI PERDI θ MAX CARICO θ MAX θ MAX PERDI E EMP. EMP. (S1) - Servizio coninuo (S2) - Servizio di duraa (S3) - Servizio inermiene periodico s EMP. limiaa S < 3-4 S > 3-4 P >3-4 s p + rapporo di inermienza

10 Riduzione di un servizio non coninuaivo al servizio coninuaivo equivalene L equivalenza viene deerminaa imponendo parià di solleciazioni ermiche fra la macchina desinaa ad un servizio non coninuaivo e quella equivalene. Perdie a vuoo Perdie a carico I = + Pp k1pn k2pn I n 2 IL RISCALDAM ENO DEL LLE MACC CHINE ELE IPOESI: Cosani k 1 e k 2, la capacià di smalimeno del calore verso l ambiene e la cosane di empo ermica vengono considerae uguali per la macchina in servizio non coninuaivo e per quella equivalene. RICHE

11 ϑ ϑ a Riduzione di un servizio di duraa limiaa ϑ b a P 1 n ϑ = ϑa e curva a c ( ) Pdl.. ϑ = ϑ 1e curva b ( ) Funzionameno con carico normale Funzionameno con sovraccarico IL RISCALDAM ENO DEL LLE MACC CHINE ELE RICHE

12 ϑ = ϑ a 1e con ϑ = per = c ϑ = ϑ 1 e a P pn, A ϑ ϑ ϑ = ϑ 1 e con = e = = a ϑ 1 c a ϑ ϑ = ϑ c P pdl,.. A IL RISCALDAM ENO DEL LLE MACC CHINE ELE definendo q = P pdl,.. P pn, P P c 1 = 1e q = ϑ = A ϑ a c 1 e pn, pdl,.. A RICHE

13 Idl.. kp 1 n + k2p P n pdl,.. In q = = P k + k P ( ) p, n 1 2 Ipoesi: considerando i valori di ensione, I rendimeno e (evenualmene) faore di dl P = dl poenza uguali per il funzionameno in regime In Pn di d.l. e per quello in regime coninuo q = k P k dl.. + P n dl 1 k + k n ( ) 1 2 n P k k = + q P k k Poenza massima sviluppabile dalla macchina in servizio di d.l. per un empo c IL RIS SCALDAM ENO DEL LLE MACC CHINE ELERICHE