Circuiti trifase

elettronica

Circuiti trifase

Sono dei circuiti in regime armonico in cui i generatori sono sfasati in modo opportuno. Quasi tutte le reti sono in trifase. La rete di generatori e distribuzione nazionale dell'energia è una re 545j92f te a corrente alternata (AC) e trifase.

I vantaggi della corrente alternata sono:

1) La AC è facile da trasformare (ovvero aumentare o ridurre la tensione con un trasformatore in cui k 1. Per fare questo non è possibile utilizzare corrente continua. Le frequenze tipiche sono 50Hz in Italia e 60Hz in paesi di lingua inglese. Per ottimizzare la trasformazione si ha una particolare configurazione del circuito di distribuzione.

2) I generatori creano correnti naturali oscillanti, facili da rendere sinusoidali ma difficili da rendere continue.

I vantaggi del trifase sono:

1) In condizioni ideali si ha una coppia resistente costante nell'ordine di 100mwatt.

2) E' più facile costruire motori che utilizziono un trifase.

3) Si risparmia sui fili di trasmissione.

Un generatore è costituito da uno statore ferromagnetico avvolto da spire e da un rotore magnetico. Si genera

, anche se ciò dipende dal costruttore.

e da si ottiene

w come pulsazione coincide con w come velocità angolare. I generatori ruotano a 3000 giri al minuto, da cui la frequenza.

Dati Z_L, e , si calcola la potenza in funzione del tempo:

, in cui, siccome w è costante, T(t) oscilla nel tempo e crea vibrazioni. Si ricorda che T(t) è la coppia della turbina.

Uso un trifase, costituito da tre generatori sfasati l'uno rispetto all'altro di 120°. Si generano allora tre flussi distinti, F_A F_B F_C

, in cui q = wt.

Si valuti la T(t), coppia resistente. Si appliche a ciascun generatore un carico, detto Z_L. Se tutti i carichi sono uguali, il carico complessivo si dice che è equilibrato.

E come già fatto:

Classificazione dei circuiti trifase e definizioni

Generatori trifase simmetrici, sono quei generatori in cui si connettono le uscite del trifase con stelle o triangoli secondo una terna destrorsa, ovvero oraria.

La tensione di fase è Ê, una per ogni morsetto del trifase; la tensione di linea i indica con V_l ed è coincidente con la tensione di fase nel colegamento a stella e vale nel collegamento a triangolo.

Qualunque tripolo può essere un carico, ma dato che si hanno collegamenti a stella o a triangolo, questo crea delle indipendenze. Non è escluso però che il carico possa essere equilibrato.

Si dice corrente di linea quella che fluisce fra il generatore e il carico e si indica con I_l. Î_l è la corrente di fase, quella interna al generatore. Le due correnti coincidono nel collegamento a stella, non in quello a triangolo.

Nell'analisi di un circuito trifase uso i metodi tipici del regime armonico stazionario, ovvero, soprattutto, il teorema di Millman e le trasformazioni stella-triangolo.

1) Collegamento a stella con neutro: , ricavato con Millman e ;

2) Collegamento a stella con generatore simmetrico a carico equilibrato: sempre tramite Millman si ha , e .

Entrambi si risolvono con un'equazione monofase. Si considera un solo ramo del circuito.

3) Collegamento a stella simmetrico con carico squilibrato: V_OO' si calcola con Millman e ;

4) Collegamento a triangolo misto, si effettua la trasformazione in stella e si ha e