Corso di CONVERSIONE STATICA DELL ENERGIA ELETTRICA I

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Elvira Forte
7 anni fa
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1 Esercitazione sperimentale n.4 Corso di CONVERSIONE STATICA DELL ENERGIA ELETTRICA I Scopo dell esercitazione: Trasformatore trifase. Materiale utilizzato: Trasformatori, autotrasformatore, wattmetro, amperometri, voltmetri, carico trifase. Prova 1: Misura della corrente magnetizzante in un trasformatore trifase La prova consiste nel visualizzare la corrente a vuoto assorbita da un trasformatore trifase variando il collegamento tra gli avvolgimenti primari ovvero secondo le seguenti configuarzioni: stella senza neutro, stella con neutro, triangolo. Secondario L 1 L 2 L 3 N Primario Fig.1 - Esempio di collegamento a stella con neutro Procedura: Si considerano tre trasformatori monofase uguali. Mediante gli appositi cavetti da laboratorio si collegano gli avvolgimenti primari dei tre trasformatori in maniera tale da realizzare la configurazione stella con neutro (Figg.1-2) N L 1 L 2 L 3 Fig.2 - Collegamenti tra le morsettiere per la configurazione a stella con neutro

Prova 1: Misura della corrente magnetizzante in un trasformatore trifase La prova consiste nel visualizzare la corrente a vuoto assorbita da un trasformatore trifase variando il collegamento tra gli

2 L 3 L 2 N L 1 Analizzatore di rete Ingresso: L 1,L 2,L 3,N Autotrasformatore Fig.3 - Configurazione delle apparecchiature per la misura della corrente a vuoto Si porta la tensione concatenata al valore nominale pari a 38V e si visualizzano contemporaneamente, mediante l'oscilloscopio, la corrente a vuoto sulle linee di ingresso e la tensione a vuoto sul secondario. Per questa configurazione si ottiene una tensione sinusoidale e una corrente molto deformata per il contributo della terza armonica. Si ripete la prova realizzando la configurazione stella senza neutro e triangolo (Figg.4-5-6). L 1 L 2 L 3 L 1 L 2 L 3 Fig.4 - Esempio di collegamento a stella senza neutro, triangolo

contemporaneamente, mediante l'oscilloscopio, la corrente a vuoto sulle linee di ingresso e la tensione a vuoto sul secondario.

3 L 1 L 2 L 3 Fig.5 - Collegamenti tra le morsettiere per la configurazione a stella senza neutro L 1 L 2 L 3 Fig.6 - Collegamenti tra le morsettiere per la configurazione a triangolo Per la configurazione stella senza neutro si ottiene una corrente a vuoto leggermente deformata per la presenza della quinta armonica e una tensione sul secondario deformata da una terza armonica. Nel caso a triangolo si ha una corrente a vuoto con una quinta armonica e una tensione sul secondario sinusoidale. Prova 2: Verifica dello spostamento angolare in un trasformatore trifase La prova consiste nel misurare lo sfasamento tra una tensione stellata del primario con la corrispondente tensione stellata del secondario al variare della configurazione (gruppo). Procedura: Si considerano tre trasformatori monofase uguali. Mediante gli appositi cavetti da laboratorio si collegano gli avvolgimenti primari e secondari in modo da realizzare le configurazioni (gruppi) mostrate nelle figure Per ognuna di tali configurazione si visualizzano, mediante l'oscilloscopio e opportuni sensori di tensione, le stellate al primario e al secondario in maniera tale da poterne misurare lo sfasamento. Si ricorda che l'oscilloscopio permette di misurare sfasamenti temporali; per ottenere lo sfasamento in gradi si applica la seguente espressione: gradi 36[ gradi] = 2[ ms] tempo [ ms]

armonica e una tensione sul secondario deformata da una terza armonica. Nel caso a triangolo si ha una corrente a vuoto con una quinta armonica e una tensione sul secondario sinusoidale.

4 22 Lampad N L =22V E 2 =48V Primari Fig.7 - Gruppo zero: Stella-stella, Triangolo-Triangolo 22 =22V E 2 =48V Fig.8 - Gruppo sei: : Stella-stella, Triangolo-Triangolo

5 Fig.9 - Gruppo cinque: Stella-Triangolo, Triangolo- Stella Fig.1 - Gruppo undici: Stella-Triangolo, Triangolo- Stella

6 Prova 3: Verifica del comportamento di un trasformatore trifase in presenza di carichi squilibrati. La prova consiste nel verificare lo spostamento del centro stella per le diverse configurazioni: stella-stella stella-triangolo triangolo-stella triangolo-triangolo Procedura: Si considerano tre trasformatori monofase uguali. Mediante gli appositi cavetti da laboratorio si collegano gli avvolgimenti primari e secondari in modo da realizzare i quattro possibili collegamenti appena citati e mostrati nelle figure Per ottenere lo squilibrio si utilizza un carico costituito da 12 lampadine da 1W e 48V suddivise in gruppi da 4. Per ciascun gruppo è possibile variare il numero delle lampadine attive mediante degli interruttori (figura 11 a-b). Lampade Boccole di ingersso Interruttori per la variazione del carico N L 1 N N L 3 Fig.11 - Carico trifase variabile: schema elettrico, Lay-out L' 1 38 L'' 1 L'' N' N'' L'' 3 Fig.12 - Collegamento stella con neutro-stella con neutro

7 L' 1 38 L'' 1 L'' N'' L'' 3 Fig.13 - Collegamento stella senza neutro-stella con neutro L' E1 E1 E1 S2 S2 S2 Fig.14 - Collegamento stella senza neutro-triangolo L' 1 L'' L'' 2 N'' L'' 3 Fig.15 - Collegamento triangolo-stella con neutro

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