MODELLISTICA DELLE MACCHINE E DEGLI IMPIANTI ELETTRICI: Avviamento macchina asincrona Esercitazione 9
Motore asincrono: i dati di targa La targa di un motore asincrono riporta questi dati: Pn 7 kw Vn 220/380 V Δ/Y In 21.8/12.6 A Δ/Y cosφ 084 0.84 giri 1480
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. Avviamento a tensione ridotta (con autotrasformatore) 2. Avviamento stella/triangolo 3. Avviamento con resistenze statoriche o rotoriche 4. Avviamento con variazione del numero di poli 5. Avviamento con inverter
Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore
Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore Rampa 380 V / 1s
Avviamento a tensione ridotta con autotrasformatore Rampa 380 V / 2s
Avviamento stella triangolo Dato un motore collegabile a triangolo sulla rete, avviandolo con collegamento a stella si ha: 3 3 Tensione di fase volte più piccola Corrente di fase volte più piccola 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
Avviamento stella triangolo
Avviamento stella triangolo
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 (10 4 Ω)da aggiungere a quella statorica della macchina (circuito aperto).
Stella triangolo con commutazione istantanea Stella Triangolo
Stella triangolo con commutazione istantanea Stella Triangolo
Stella triangolo con commutazione istantanea Stella Picco di corrente intorno a 250 A Triangolo
Stella triangolo con commutazione istantanea Commutazione
Stella triangolo con pausa di commutazione Stella Triangolo
Stella triangolo con pausa di commutazione Stella Triangolo
Stella triangolo con pausa di commutazione Stella Triangolo
Stella triangolo con pausa di commutazione Apertura stella Inserimento triangolo
Avviamento con resistenze rotoriche Correnti assorbite più basse Coppia allo spunto elevate Applicato se la coppia allo spunto necessaria per l avviamento è elevata La macchina deve essere a rotore avvolto e dotata di anelli
Avviamento con resistenze rotoriche
Avviamento con resistenze rotoriche 5 Rr 3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche 5R Rr 3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche 5 Rr Picco di corrente inferiore a 200 A 3Rr
Avviamento con resistenze rotoriche Commutazioni ideali per massima coppia Da 5 Rr a 3 Rr Da 3 Rr a Rr
Avviamento con resistenze rotoriche II 5 Rr 3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche II 5 Rr 3 Rr
5 Rr 3 Rr Avviamento con resistenze rotoriche II
Avviamento con resistenze rotoriche II Da 5 Rr a 3 Rr Da 3 Rr a Rr
Avviamento con inverter Controllo V/Hz: tensione e frequenza crescono a rampa con rapporto costante Correnti controllate Coppie alternative per armoniche di corrente
L inverter 2 w Ramp -K- 2*pi w rete V Terna effettiva inverter Terna f iltrata 3 Veff 1 Vfiltr Inverter ad onda quadra o PWM con portante triangolare e modulante sinusoidale a frequenza e ampiezza variabile
Avviamento con inverter
L inverter PWM
L inverter PWM: tensioni prima armonica
Avviamento con inverter PWM
Avviamento con inverter PWM
Avviamento con inverter Picco di corrente inferiore ai 150 A
Avviamento con inverter PWM
La coppia filtrata Filtro del tipo 500/(s+500)
Osservazioni Correnti contenute Pulsazioni ad alta frequenza sulla coppia La velocità meccanica oscilla molto poco poiché l inerzia meccanica agisce da filtro passa basso. Verificare l effetto della frequenza di switching sulle oscillazioni di coppia Verificare l impossibilità ibilità di andare a bassa frequenza con inverter ad onda quadra