Verifica quaderno e consegna disegni su millimetrato: 3 ore Simulazione e relazione: 3 ore

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1 Procedura In alcune parti dei disegni è stata riportata una quadrettatura di 1 mmx 1mm per facilitare il dimensionamento delle parti e dell'intero disegno: per il resto regolarsi in coerenza. 1) Riportare sul quaderno quanto riportato nella premessa e nella procedura, scritto a mano, identificando gli errori ortografici presenti; 2) I disegni di figura 5 e 6 devono essere riportati a penna in scala 1:2 vicino al testo a cui si riferiscono 3) I disegni di figura devono essere riportati a penna in scala 1:1 4) Il disegno del motore e le relative didascalie devono essere incollate sul quaderno 5) Il disegno degli schemi elettrici di avviamento diretto e quello di inversione di marcia devono essere riportati sia sul quaderno che su millimetrato a penna in scala 1:1,5 compreso il cartiglio opportunamente compilato: il disegno dell'inversione di marcia deve essere fatto su due pagine(una per la potenza e l'altra per il comando) 6) La tabella della codifica cromatica deve essere riportata a penna sul quaderno in scala 1:1 7) Effettuare la simulazione dell'avviamento del mat in tutti e due i casi come spiegato in classe. Verifica quaderno e consegna disegni su millimetrato: 3 ore Simulazione e relazione: 3 ore

2 Lab. LTE Avviamenti di motori asincroni trifase Premessa 1 Principali modalità dì avviamento dei motori asincroni trifase con rotore a gabbia s c a

3 avvolgimenti a 11 attraverso l'apertura del contattore KY e la chiusura di K/1, che è anche la configurazio ne della marcia a reg ime. Questi apparecchi sono interessati da correnti, relati ve alle diverse fasi dì avviamento, che risultano inferiori rispetto alla corrente nominale del motore, come sarà illustrato di seguito. Anche la p rotezione termica, ache solitamente è inserita a valle del nodo di commutazione Y /6, dovrà essere impostata per una corrente inferiore rispetto alla nominale del motore. Inoltre la protezione termica installata in questa posizione è sensibile alle correnti di terza armonica che si generano per la saturazione del ferro e che rimangono rinchiuse nel circuito di triangolo. Analizziamo un po' più nel dettaglio le varie fasi dell'avviamento: Fase di stella ( Y ) È la fase di avviamento nella quale gli avvolgimenti del motore sono appunto connessi a stella e su di essi è pre- V sente la tensione _ L_ La corrente negli avvolgimenti del /3 v motore e nella linea risulta essere IMv L /3xZw Con Zw si indica l'impedenza dell'avvolgimento. Come detto, questa fase dell'avviamento coincide con la fase di accelerazione e deve avere una d urata necessaria affinché venga quasi raggiunta la velocità d i regime. Una durata troppo breve non consentirebbe d i ottenere quella riduzione delle sollecitazio ni che caratterizza questa tipologia di avviamento e che quindi si ripresenterebbero nella successiva fase d i triangolo, ri producendo condizioni di avviamento simili al diretto. Fase di commutazione È la fase in cui, con le manovre di apertura e chiusura sdei contattori dedicati, si passa dalla fase di stella a quella di triangolo. Sono importanti la durata e la calibrazione della commutazione infatti il tempo di transizione deve essere tale da consentire l'estinzione dell'arco elettrico sul contattore di stella e impedire che una chiusura troppo anticipata del contattore di triangolo faccia scaturire una condizione di cortocircuito. Tuttavia un tempo di passaggio day a 6 troppo elevato provocherebbe invece la decelerazione del motore, con conseguenti picchi di corrente che nascerebbero nella fase di triangolo. La commutazione è regolata cda temporizzatori analogici o digitali e a livello indicativo, il tempo d i commutazione può essere impostato mediamente a 50ms. Sul temporizzatore si imposta anche il tempo di durata della fase di stella, c ioè il tempo di accelerazione o d i avviamento che, a livello generale, può essere considerato funzione dell a differenza tra la coppia motrice media del motore e la coppia resistente media del complesso motore macchina. Una buona commutazione, necessaria per rendere effettivi i vantaggi che teoricamente caratterizzano l'avviamento Y/11, deve anche essere fatta prendendo in considerazione il senso di rotazione e la sequenza delle connessioni degli avvolgiment i che si realizzano sui morsetti del motore nel passaggio Y a 6. Se la commutazione avvenisse in un momento in cui il magnetismo residuo del rotore si t rovasse in opposizione di fase con il campo magnetico generato dalla corrente di statore, la richiesta di corrente potrebbe essere anche molto elevata, con valori che potrebbero raggiungere anche 20 volte la corrente nominale. Le conseguenze che scaturiscono da una commutazione non ben calibrata hanno impatto, oltre che sul motore, anche sul comportamento degli apparecchi che costituiscono il coordinamento provocandone un funzionamento non idoneo e non prevedibile. Fase di triangolo ( 11 ) A commutazione avvenuta si spassa nella fase finale del processo di avviamento, che rappresenta anche la condizione di marcia a regime in cui gli avvolgimenti d i statore risultano connessi a triangolo e sono sottoposti alla piena tensione di rete VL e il motore riprende la piena coppia, mentre la corrente che attraversa gli avvolg imenti è VL r.,. e la corrente assorbita dalla linea (corrente nominale "le' del motore) è Figura 6: Schema di princpio per owiomento toff&lt~/o Nodo di co<l"frutazione Ylll Contattore l<l Relé t ermi co ~ -.; ~ \ l ' l ' Ll IM ~;::, s n enu tt ORI sol o magnetico Contati~, ~\ '\ Contati~~ J U

4 2 CALCOLO DELLA CORRENTE 1) Per corrente continua 2) Per corrente alternata monofase 1000 x P x 100 I= V x 1000 x P x 100 I= V x cos x 3) Per corrente alternata trifase 1000 x P x 100_ I= 1,73 x V x cos x P=potenza fornita dal motore in KW I=intensità di corrente (A) V=tensione ai morsetti (V) cos =fattore di potenza =rendimento % Esempio: Motore a corrente alternata trifase tensione di 220V, cos =0,87 e 86,5% l'intensità di corrente è: _1000 x 7,5 x 100 I= 1,73 x 220 x 0,87 x 86,5 = 26A 7,5KW=10,2CV alla disegno 7 disegno 8 disegno 9 Collegamento a triangolo Collegamento a stella Collegamento per avviare un motore trifase morsettiere con alimentazione monofase (220 V) CALCOLO DEI CONDENSATORI PER COLLEGAMENTO MONOFASE Di seguito viene riportata la formula per il calcolo del valore del condensatore da applicare tra due fasi del motore trifase (come disegno), per poterlo collegare con una alimentazione monofase (220V). E' da tener presente che questo sistema di collegamento è valido solo se il motore è predisposto per il collegamento a 220V (lo si può verificare dalla targhetta del motore). C=50 x P x (220/V) 2 x 50/f (in µf)

5 3 Parti costuttive del motore asincrono trifase a gabbia

6 4 Teleavviamento diretto di un motore asincrono trifase Schema di potenza e di comando

7 5 Teleinversione di Marcia. Schema di potenza Teleinversione di Marcia. Schema di comando

8 6 Codifica cromatica dei dispositivi di comando Significato dei colori dei dispositivi indicatori relativamente alla condizione di in processo p p