Macchine in corrente continua e speciali

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1 rendimento2 2 Macchine in corrente continua e speciali 1 Motori in corrente continua a magneti permanenti 12 2 Dinamo tachimetrica 17 3 Circuito analogo del motore in corrente continua a magneti permanenti 18 Funzionamento a regime 21 4 Altri motori in corrente continua 21 Motori con eccitazione indipendente 21 5 Gli attuatori e gli azionamenti 22 6 Circuiti di pilotaggio per i motori in continua a magnete permanente 24 Controllo lineare di velocità 26 Controllo di velocità in PWM 27 7 Convertitori AD-DC a parzializzazione della corrente alternata 33 Convertitori semicontrollati 33 Convertitori totalmente controllati 36 8 Motori brushless 38 9 Motori passo-passo 40 Motori a riluttanza variabile 43 Caratteristica coppia-frequenza Circuiti per il pilotaggio dei motori passo-passo 44 L'integrato L i@i@tit!itest Problemi svolti Problemi da svolgere 50 ~arteprima 1 Principio di funzionamento 54 La valutazione della forza elettromotrice 57 Caratteristica a vuoto 59 2 Prestazioni della dinamo 60 Coppia motrice 62 3 Rendimento industriale 62 ~corrente continua 1 Principio di funzionamento 65 2 Forza controelettromotrice, potenze, rendimento, coppia e velocità 66 3 Vari tipi di ecctazione, prestazioni e caratteristiche 69 Motore ad eccitazione indipendente 70 Motore con eccitazione serie 73 Motore a eccitazione derivata 76 Il rendimento industriale 78 Motore a eccitazione composta 78 i@i@tit!itest Problemi svolti Problemi da svolgere 80 22A Laboratori integrativi 22A6 Controllo di potenza in PWM con il PIC 22A 7 Generazione di segnali di pilotaggio per motorino passo-passo tramite PIC 228 La dinamo parte seconda Teoria, test e problemi 22C Schede integrative 22C1 Verso di rotazione delle macchine in corrente continua 6

2 Indice rendimento Macchine asincrone = Funzionamento della macchina asincrona Lebasi teoriche come generatore e come freno 109 sul motore Funzionamento come generatore Motore polifase 84 Funzionamento come freno Principio di funzionamento del motore 9 Gli inverter per macchine asincrone 111 trifase 90 Inverter con controllo della tensione a onda quadra Funzionamento del motore in diverse Inverter a controllo della tensione in PWM 116 condizioni di carico 92 4 Circuito equivalente nel funzionamento a vuoto ideale 93-5 Circuito equivalente nel funzionamento a carico 94 Diagrammi vettoriali 98 Utilità del motore, 110 Dacciamo il punlo Come funziona e si 100 rappresenta il motore Leprestazionidel motore 6 Circuito equivalente primario 1 Potenze, coppie e scorri menti ricavati e diagramma circolare 101 dal diagramma circolare Bilancio energetico di un motore Caratteristica meccanica di un motore Dati di targa Awiamento di motori con rotore a gabbia 132 Dacciamo il punlo Flusso di potenza Awiamento di motori con rotore avvolto 135 all'interno di un motore I@;1I'4111;1Test Problemi svolti- Problemi da svolgere A 23B 23A1 Reazione retorica Laboratorio integrativo 23A4 Approfondiamo la simulazione con Multisim di un motore 2381 La caratteristica meccanica del motore asincreno Scheda integrativa 2381 Motori bifase e monofase rendimento 24 Macchine sincrone _'ahematore 1 Principio di funzionamento 2 Funzionamento a vuoto e carico Funzionamento a vuoto Funzionamento a carico La coppia resistente su un carico generico Reazione d'indotto 3 Circuito equivalente e diagramma vettoriale di Behn-Eschemburg 4 Curve caratteristiche esterne 5 Diagramma vettoriale di Blondel 6 Potenza erogata, perdite e rendimento La potenza nell'alternatore a poli lisci 166 La potenza in un alternatore a poli salienti 168 Rendimento elettrico di un alternatore 169 Rendimento industriale di un alternatore Awiamento degli alternatori 171 I@;@1It1 Test Problemi svolti Problemi da svolgere 174 _Il motoresincrono parteprima 1 Principio di funzionamento Applicazioni e awiamento del motore sincrono 181 7

3 ,---Indice 24A Scheda integrativa 24A1 Velocità di sincronismo in funzione del numero di coppie polari Approfondimenti 24A1 Direzione di Eo nel diagramma di Blondel 24A2 La potenza nell'alternatore a poli lisci nell'ipotesi approssimata di Ro trascurabile rendimento 25 Proiluzione e dist-riliùzione dell'energia elettrica Produzione e distribuzione dell'energia elettrica Composizione del sistema di produzione e distribuzione Fonti energetiche rinnovabili, non rinnovabili e alternative Energia termoelettrica Energia nucleare Energia idroelettrica Energia solare Energia fotovoltaica Tecnologie realizzative delle celle fotovoltaiche Cerettetistice l-v della cella fotovoltaica Ulteriori parametri valutativi di una cella fotovoltaica Celle fotovoltaiche commerciali e circuiti equivalenti Moduli e pannelli fotovoltaici Collegamento in serie di celle fotovoltaiche Collegamento in parallelo di più celle Collegamento serie-parallelo Orientamento e inclinazione dei pannelli fotovoltaici Sistemi fotovoltaici stand-alone Batterie per sistemi fotovoltaici stand-alone Regolatori ON/OFF Regolatori più evoluti Convertitori DC-DC Gli inverter Dimensionamento di un impianto stand-alone Flowchart di massima della progettazione di un impianto stand-alone 9 Sistemi fotovoltaici grid connected 8 10 Energia eolica Fonti energetiche rinnovabili, non rinnovabili e abernative 24A3 La potenza nell'alternatore a poli salienti nell'ipotesi approssimata di Ro trascurabile 24B Il motore sincrono parte seconda Teoria, test e problemi Regolatore di carica PWM tipo parallelo verso il pannello e tipo serie verso il carico, ~abine MTe BT Cabine elettriche Schemi tipici di cabina lato MT Schemi tipici di cabina lato BT Documentazione tecnica del punto di consegna 2 Trasformatore MT/BT Tipi di trasformatore Dati di targa Dimensionamento in potenza Protezione dei trasformatori 3 Calcolo della corrente di cortocircuito Cortocircuito nel punto F coincidente con il punto Q di origine dell'alimentazione MT e calcolo dei parametri di alimentazione e linea Impedenza del trasformatore Corto circuito nel punto F coincidente con il punto A di origine dell'alimentazione BT Considerazioni finali sulle correnti di cortocircuito Il calcolo delle correnti di cortocircuilo nei sistemi trifase dei componenti lato MT dei componenti lato BT 6 Impianto di terra della cabina Dimensionamento dell'impianto di terra costruttive per /'impianto di terra Dimensionamento 5 Dimensionamento Flowchart di massima della progettazione di un impianto grid connected

4 Indice Protezione dalle tensioni di contatto 282 DaCCiamo il punto Il progeno di una cabina 283 MTIBT ') i93ilis(lti Test Problemi svolti- Problemi da svolqere284 Isolatori Sostegni 3 Il modello a T di una linea La valutazione dei parametri primari Lo studk: della linea con ti circuito equivalente 4 Dimensionamento di una linea di trasmissione Linee elettriche 1 Sistema elettrico di potenza 2 Linee elettriche Linee aeree Conduttori di potenza per linee aeree Funi di guardia DaCCiamo i@ilis[it,itest Problemi svolti il punlo Calcolo dei parametri concentrati per un trano di linea aerea trilase di lunghezza finita e [km] operante a Irequenza I [HzI A Scheda integrativa 25A1 Le turbine 258 Scheda integrativa 25C 2581 Codici secondo norma ANSI/IEEE C372 rendimento26 Trasduttori e condiziona mento dei segnali I Trasduttori e condizionamento dei segnali parte prima 1 Nozioni di base Classificazione dei trasduttori I parametri caratteristici dei trasduttori Scala e offset nel condizionamento di un trasduttore analogico Trasduttori di temperatura 321 Termoresistenze 321 Condizionamento del segnale 323 Resistori NTC e PTC 325 Sensori di temperatura a giunzione semiconduttrice Sensori di temperatura integrati 6 Trasduttori fotoelettrici Dispositivi fotoemissivi Celle fotovoltaiche Elementi fotoconduttori i@;)iij(lutest Problemi svolti- Problemi da svolgere338 - Ma perché si usa lo scomodo AD590?, 331 Un interruttore di luce crepuscolare, A Approfondimenti 26A1 Ponte resistivo linearizzato Schede integrative 26A1 I parametri caratteristici dei trasduttori - Cause di errore 268 Teoria, test e problemi 2681 Analisi dello sbilanciamento del ponte rendimento 2 7 jj:{ff\,lt<'i ti!!9 :y~~::~:~~ ----::::=: --:----- Le conversioni da analogico a digitale e da digitale ad analogico 9

5 Indice rendimento Gene-atori di forme d'onda _~ ~-J Schede di Laboratorio Scheda di laboratorio 22A1 Analisi del funzionamento di un motore in oc a magneti permanenti (o a eccitazione indipendente) tramite simulazione con LabVIEW 342 Scheda di laboratorio 22A2 Valutazione sperimentale delle prestazioni di un piccolo motore in corrente continua 346 Scheda di laboratorio 22A3 Valutazione del funzionamento DN-DFF di un piccolo motore in corrente continua Scheda di laboratorio 22A5 Analisi simulata degli azionamenti a ponte a parzializzazione della forma d'onda 353 ~;,tft~\;!!ili!i11il Controllo in PWM con il PIC76F84A 363 Scheda di laboratorio 23A3 Simulazione con Multisim 72 di un inverter PWM che pilota un motore 366 Scheda di laboratorio 23A4 Scheda di laboratorio 22A4 Analisi simulata di un azionamento a quattro quadranti che pilota in PWM un motore in oc a magneti permanenti (o a eccitazione indipendente) Scheda di laboratorio 22A6 Scheda di laboratorio 23A2 Simulazione con Multisim del collaudo di un motore 1;:tWj'lIBiflM Scheda di laboratorio 22A7 ~i;\:::,:;, Generazione di segnali di pilotaggio per motorino passo-passo tramite PIC76F84A (f!t~;iid,;jji, Approfondiamo la simulazione con Multisim di un motore Scheda di laboratorio 25A1 Valutazione di un impianto fotovoltaico di tipo grid connected 369 Scheda di laboratorio 25B1 Oimensionamento del lato BT di una cabina utente con ODC 371 Scheda di laboratorio 26A1 Termometro da O C a 750 C con A0590 e myoaq 376 ~ s:t7;ir IIf1ir:'!9 Scheda di laboratorio 28A1 ~;;w::,,,, L'astabile con operazionale Scheda di laboratorio 28A2 (1J[ \'I@'-!1il Il monostebile con operazionale Scheda di laboratorio 23A1 Collaudo di un motore Bibliografia,382 Indice analitico, Scheda di laboratorio 28A3 Uso del 555 (:{tt \'I@r;!1il