LABORATORIO DI MACCHINE ELETTRICHE PROVE SU UN ALTERNATORE TRIFASE PROVA A VUOTO
Contenuti scopo della prova; schema del circuito di misura; esecuzione della prova; registrazione dati di misura; elaborazione dati di misura.
Scopo della prova Lo scopo della prova è il rilievo della caratteristica a vuoto della macchina e la determinazione delle perdite meccaniche e delle perdite nel ferro.
Schema del circuito di misura
Esecuzione della prova La prova si esegue azionando la macchina mediante un adeguato motore primo. L'alternatore è trascinato da un motore a corrente continua i cui avvolgimenti di armatura e di eccitazione sono alimentati dalla rete tramite un autotrasformatore ed un raddrizzatore. Dopo aver eccitato il motore a corrente continua, si alimenta il suo circuito di armatura con tensione crescente, utilizzando il gruppo autotrasformatore-raddrizzatore, fino a quando l'alternatore raggiunge la velocità nominale. La verifica della velocità si effettua per mezzo di uno stroboscopio.
Esecuzione della prova L'avvolgimento di eccitazione dell'alternatore è alimentato da una sorgente in corrente continua regolabile. Durante la prova devono essere misurate simultaneamente la corrente di eccitazione e la tensione ai morsetti dell'alternatore, la tensione e la corrente di armatura del motore a corrente continua, mantenendo costante la velocità di rotazione del gruppo al valore nominale.
Esecuzione della prova Normalmente devono essere effettuate almeno 12 letture con la seguente distribuzione: 2 al disopra del 110% della tensione nominale; 4 tra il 110% ed il 90% della tensione nominale; 2 tra il 90% e il 60% della tensione nominale; 4 al disotto del 60% della tensione nominale, di cui 1 ad eccitazione nulla.
Registrazione dei dati di misura Dati sperimentali Dati di calcolo V m I m V 0 i f motore motore alternatore alternatore k [V] k [A] k [V] k [A] P m P 0 P Fe [kw] [kw] [kw]
Elaborazione dei dati di misura La caratteristica a vuoto si costruisce portando in ascissa la corrente i f di eccitazione dell'alternatore, ed in ordinata la tensione di fase E f, a velocità nominale.
Elaborazione dei dati di misura Quando la tensione residua è elevata e la caratteristica a vuoto taglia l'asse delle ordinate al di sopra dell'origine è necessario effettuare una correzione. La caratteristica deve essere prolungata fino ad incontrare l'asse delle ascisse e poi traslata in modo da riportare il punto di intersezione con l'asse delle ascisse nell'origine.
Elaborazione dei dati di misura La potenza P 0 assorbitaavuotodall'alternatore, somma delle perdite meccaniche per attrito e ventilazione P av e delle perdite nel ferro P fe, si ottiene sottraendo dalla potenza in ingresso all'avvolgimento di armatura del motore c.c. (P mp =V m I m ) le perdite a vuoto P mp0 dello stesso: 2 E fy P P P P 3 P P 0 av fe av mp mp0 R fe La potenza a vuoto dell'alternatore deve essere riportata su un grafico in funzione del quadrato della tensione a vuoto, ottenendo una caratteristica rettilinea. Le perdite meccaniche sono date dall intercetta della retta con l asse della potenza, mentre le perdite nel ferro si ottengono per differenza tra la potenza a vuoto e le perdite meccaniche.
Elaborazione dei dati di misura
Elaborazione dei dati di misura