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L'Elettrotecnica

Elettrotecnica Elettronica e Circuiti


Gli ultimi articoli di EdmondDantes

pubblicato 1 mese fa, 375 visualizzazioni

Desidero mostrare l'implementazione del modello matematico d-q del motore asincrono in linguaggio Python, evitando di utilizzare l'ambiente di programmazione Simulink, adottato nella quasi totalità delle università italiane.

Molteplici sono gli scopi di questo scritto:

mostrare un uso alternativo del linguaggio di programmazione Python; approfondire la programmazione scientifica in Python; suscitare l'interesse degli studenti attorno all'argomento.

Il modello della macchina, i dati numerici e le osservazioni riportate in questo scritto sono stati estrapolati dal testo in [1]. Io ho cercato solo di reinterpretarli in linguaggio Python.

Il programma, che riporta anche i dati di ingresso della simulazione, e' presentato subito dopo la breve trattazione teorica del modello matematico.

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pubblicato 2 mesi fa, 671 visualizzazioni

La prima parte di questa memoria presenta una breve spiegazione dei fenomeni elettrostatici e circuitali in modo da introdurre il concetto di capacita' dielettrica e condensatore.

Nella seconda parte, invece, viene presentata una spiegazione del metodo dei momenti e una sua applicazione pratica per il calcolo della capacita' di un condensatore piano.

Per studiare i fenomeni dielettrici dal punto di vista circuitale e' necessario considerare l'ipotesi elettrostatica e i tubi di flusso del vettore spostamento elettrico [Formula]. Nei mezzi dielettrici ordinari la permettivita' relativa varia nell'intervallo 1÷8 (aria-marmo), pertanto il solo fenomeno della rifrazione non e' in grado di confinare le linee vettoriali dello spostamento elettrico.

[...]

pubblicato 2 mesi fa, 402 visualizzazioni

Scrivo questa breve memoria allo scopo di arricchire il mio blog, in particolar modo la trattazione della macchina sincrona, e riportare in auge un po' di elettrotecnica classica, in questo periodo trattata quasi esclusivamente da admin, sperando di essere utile anche ad un solo studente in cerca di risposte.

Un sistema di sbarre a potenza prevalente e' un sistema connesso ad un numero elevato di generatori di taglia elevata e a diverse linee di trasmissioni, tale che la tensione e la frequenza di rete subiscono al più solo piccole variazioni.

In molte applicazioni teoriche si considera che la tensione e la frequenza del sistema elettrico alimentato non subiscano variazioni. In figura 1 e' riportato un esempio di sistema a potenza prevalente.

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pubblicato 3 anni fa, 543 visualizzazioni

Le fuel cell sono dei sistemi elettrochimici capaci di convertire l’energia chimica di un combustibile, tipicamente l’idrogeno, direttamente in energia elettrica senza bisogno di passare attraverso un processo di combustione, e quindi senza l’intervento intermedio di un ciclo termico, ottenendo rendimenti di conversione più elevati rispetto a quelli delle macchine termiche convenzionali. In altre parole, una cella a combustibile è un generatore elettrochimico in cui, in linea di principio, entrano un combustibile e un ossidante, ossigeno o aria, e da cui si ricavano corrente elettrica continua, acqua e calore, come mostrato in figura 1. Il processo che si svolge in una cella a combustibile è inverso rispetto a quello dell’elettrolisi: nel processo dell’elettrolisi l’acqua, con l’impiego di energia elettrica, viene decomposta nei suoi componenti gassosi idrogeno e ossigeno. Una cella a combustibile inverte questo processo e unisce i due componenti producendo acqua, calore e corrente continua.

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pubblicato 7 anni fa, 2.908 visualizzazioni

Con il termine rifasamento si indica qualsiasi provvedimento inteso ad aumentare il fattore di potenza di un dato carico in un dato punto della rete, allo scopo di ridurre, a pari potenza attiva trasportata, il valore della corrente che circola sulla rete. Come è noto, il valore del fattore di potenza è legato a quello della potenza reattiva assorbita dal carico e viene definito dalla relazione

[Formula]

nella quale si indica con Q e P rispettivamente la potenza reattiva e la potenza attiva assorbite dal carico e con l’angolo fra i fasori corrente e tensione. Rifasare, dunque, significa diminuire l’angolo [Formula], cioè diminuire, fino eventualmente ad annullare, la potenza reattiva Q che attraversa una determinata sezione della rete. Nel caso particolare di rendere nulla la potenza reattiva, il rifasamento è detto totale ().

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pubblicato 8 anni fa, 1.814 visualizzazioni

Nell’accezione più generale, una linea di trasmissione è un sistema di due o più conduttori metallici separati da mezzi dielettrici in grado di trasferire energia da un generatore a un carico.

Esistono diverse configurazioni di linee di trasmissione, utilizzate a frequenze diverse e per applicazioni molto differenti. A seconda della applicazione, la lunghezza delle linee di trasmissione può variare da pochi centimetri (circuiti stampati) a parecchie migliaia di chilometri (collegamenti intercontinentali)

Le configurazioni a due conduttori più tipiche sono:

Linea a due fili paralleli; Linea con filo disposto sopra un piano di massa; Cavo coassiale.

Se i fili non sono coperti da uno strato dielettrico (conduttori nudi) il sistema è omogeneo rispetto alla permettività, in quanto i campi che si sviluppano tra i due conduttori sono localizzati interamente in aria. Se i conduttori sono ricoperti da uno strato di dielettrico (conduttori in cavo) il sistema è non omogeneo rispetto alla permettività: i campi si sviluppano in parte in aria con εr=1 e in parte nello strato dielettrico εr≠1.

[...]

pubblicato 8 anni fa, 2.095 visualizzazioni

Il fenomeno della risonanza può manifestarsi solo in circuiti che presentano proprietà induttive-capacitive. In un circuito esclusivamente ohmico-induttivo o ohmico-capacitivo il fenomeno della risonanza non può avere luogo.

Con le dovute eccezioni, nelle applicazioni di potenza il fenomeno della risonanza è da evitare, poiché porta alla genesi di tensioni interne di gran lunga maggiori di quelle imposte, se il fattore di merito è maggiore di uno. Tale condizione di funzionamento è pericolosa sia per l'incolumità delle persone che per l'integrità e il corretto funzionamento delle apparecchiature alimentate.

In altre situazioni, invece, il fenomeno della risonanza è il principio fisico su cui è basato il funzionamento stesso dell'apparecchiatura. Si pensi ai convertitori risonanti che permettono di eseguire le commutazioni con tensione e/o corrente nulla, all'amplificazione dei livelli di tensioni in alcune applicazioni di segnali e ai metodi a ponte in alternata nei quali il punto di equilibrio si realizza ricercando la condizione di risonanza.

[...]

pubblicato 8 anni fa, 1.273 visualizzazioni

Qualsiasi macchina elettrica durante il proprio funzionamento si riscalda a causa della potenza dissipata al suo interno, raggiungendo, pertanto, la temperatura di regime legata alla particolare condizione di funzionamento.

Affinché la macchina elettrica funzioni correttamente, è necessario imporre un limite superiore alle temperature raggiungibili dalle sue diverse parti.

Non bisogna imporre un limite massimo alla temperatura media, bensì alle temperature puntuali raggiunte dalle diverse parti della macchina elettrica.

Gli effetti negativi dovuti alla temperatura sono molteplici: peggioramento delle proprietà meccaniche, deformazioni meccaniche, variazioni dei parametri elettrici e, soprattutto, deterioramento delle proprietà dielettriche dei materiali isolanti.

[...]

pubblicato 9 anni fa, 3.348 visualizzazioni

Un esercizio sui trasformatori monofase con considerazioni sul parallelo dei trasformatori.

Due trasformatori monofase A e B, di pari rapporto di trasformazione nominale e della potenza rispettivamente di [Formula] e , vengono collegati in parallelo per alimentare un carico puramente resistivo.

Nell'ipotesi che i fattori di potenza di cortocircuito siano uguali, [Formula], e che le tensioni di cortocircuito espresse in valore percentuale dei due trasformatori siano rispettivamente vccA = 3,5% e vccB = 3%, si determini:

1) il contributo di ciascun trasformatore quando la potenza richiesta dalla rete è ; 2) la più elevata potenza che la rete può richiedere senza che nessuno dei due trasformatori vada in sovraccarico. [...]

pubblicato 9 anni fa, 2.314 visualizzazioni

In questo esercizio è richiesto il calcolo dei parametri più importanti di una rete: tensione di rete, fattore di potenza, caduta di tensione e corrente erogata dal generatore. E' presente anche un semplice script matlab per la risoluzione automatica del problema.

Un alternatore monofase fornisce la potenza P = 25 kW con la frequenza f = 50 Hz ad un circuito di resistenza Rc = 7,7 Ω e di induttanza Lc = 15,5 mH.

Nell'ipotesi che l'azione del campo di reazione dell'indotto sia trascurabile e che la resistenza e l'induttanza dello stesso indotto siano R = 0,28 Ω e L = 6 mH, si determini:

1) la tensione e il fattore di potenza della rete; 2) la f.e.m. e l'angolo da essa formato con la corrente; 3) la caduta di tensione interna dell'alternatore. [...]

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