MODELLISTICA DELLE MACCHINE E DEGLI IMPIANTI ELETTRICI:
Avviamento
macchina asincrona
E
Esercitazione
i i
9
Motore asincrono: i dati di targa
La targa
g di un motore asincrono riporta
p
qquesti dati:
Pn
Vn
In
cosφ
giri
7 kW
220/380 V
21.8/12.6 A
0 84
0.84
1480
Δ/Y
Δ/Y
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
11.
2.
3.
4.
5.
Avviamento
A
i
a tensione
i
ridotta
id
(con
(
autotrasformatore)
f
)
Avviamento stella/triangolo
Avviamento con resistenze statoriche o rotoriche
Avviamento con variazione del numero di poli
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
rete, avviandolo con collegamento
a stella si ha:
• Tensione di fase
3 volte più piccola
• Corrente di fase
3 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 (104 Ω) da
aggiungere a quella statorica della macchina (circuito aperto).
Stella triangolo con commutazione istantanea
St ll
Stella
Triangolo
Stella triangolo con commutazione istantanea
Stella
Triangolo
Stella triangolo con commutazione istantanea
Stella
Picco di corrente
intorno a 250 A
Triangolo
g
Stella triangolo con commutazione istantanea
C
Commutazione
t i
Stella triangolo con pausa di commutazione
Stella
Triangolo
g
Stella triangolo con pausa di commutazione
Stella
Triangolo
g
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
C
i allo
ll spunto
t elevate
l t
• Applicato se la coppia allo
spunto necessaria
i 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
5 Rr
R
3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche
Picco di corrente inferiore a 200 A
5 Rr
3 Rr
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
R
3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche II
5 Rr 3 Rr
Avviamento con resistenze rotoriche II
Da 5 Rr a 3 Rr
D 3R
Da
Rr a R
Rr
Avviamento con inverter
• C
Controllo
ll V/Hz:
/
tensione
i
e frequenza
f
crescono a rampa con
rapporto costante
• Correnti controllate
• Coppie
pp alternative pper armoniche di corrente
L’inverter
2
w
2*pi
Ramp
-KK
w rete
V
Terna ef f ettiv a
Terna f iltrata
inverter
3
Veff
1
Vfiltr
Inverter ad onda quadra o PWM con portante
triangolare e modulante sinusoidale a frequenza e
ampiezza
i
variabile
i bil
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
V ifi
l’effetto
l’ ff
della
d ll frequenza
f
di switching
i hi sulle
ll
oscillazioni di coppia
• Verificare
V ifi
l’impossibilità
l’i
ibilità di andare
d a bassa
b
frequenza
f
con
inverter ad onda quadra