campo magnetico rotante Mat

[RenzoDF]

Per la formula

non è idea, se prima non mi dici cosa sono quei simboli!

Hr e il campo magnetico risultante
Hmax e il campo magnetico massimo(corrspondente dunque alla corrente massima)
in pratica dice che il campo magnetico risultante e uguale a e diconseguenza a

a) date tre bobine, sfasate meccanicamente di 120°, percorse da tre correnti sfasate di 120° elettrici, ognuna produrrà un campo pulsante di valore Hmax corrispondente a Imax e perpendicolare alla bobina stessa ...

b) detto campo può essere "matematicamente visto" come la "composizione" di due campi rotanti uno orario e un altro antiorario di valore massimo pari a Hmax/2.

c) Se si disegnano le tre coppie di questi campi componenti, rispettando il relativo sfasamento,
si otterrà che una terna (per esempio quella degli "orari") si annulla costantemente (tre campi a 120°)

d) mentre quella dei "antiorari" (sempre per es.) si sommerà, essendo in fase, ... e quindi 3*(Hmax/2)!

[EdmondDantes]

Un sistema di tre vettori, equali in modulo e pari ad h, pulsanti nel tempo secondo e sfasati nel tempo e nello spazio di dà luogo ad un campo di ampiezza costante rotante alla velocità e di ampiezza .
Evito di appesantire la scrittura con simboli di vettori e versori. (si legga: <<non mi va di scrivere. Fa caldo.>>
Dato il piano (x,y), i tre vettori sono:






Il vettore h1 è diretto secondo x invece i vettori h2 e h3 hanno componenti lungo l'asse x e y. (Ovviamente...dato lo sfasamento spaziale oltre che temporale).

Esprimerò solo il campo lungo l'asse x. Tu farai un calcolo simile secondo l'asse y.
La somma delle componenti secondo l'asse x vale:




Stesso discorso secondo l'asse y (lo voglio vedere!):



Il campo risultante (campo rotante Galileo Ferraris...il mio campo ) vale:



E' chiaro che i e j sono i versori secondo l'asse x e y.
Purtroppo non posso inviare una immagine, però, credo che la posizione sul piano dei tre vettori pulsanti sia ben evidente.

Queste cose però andrebbero spiegate in aula. Almeno per me è stato così.

[Turuzzu]

ho buttato giu uno schizzo su quello che ho imparato oggi per potere avere degli appunti a disposizione per poterli ripassare,e da correggere ma lo posto lo stesso,chissa magari gli volete dare un-occhiata,correggerlo o aggiungere cose fondamentali.




PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Il M.A.T. Basa il suo funzionamento su un campo induttore di tipo particolare detto campo magnetico rotante scoperto dallo scienziato italiano Galileo Ferraris.Per ottenere questo campo magnetico occorre che i tre avvolgimenti del circuito statorico siano uguali tra loro e che siano sfasati tra di loro di 120 gradi meccanici,occorre inoltre che in questi tre avvolgimenti circolino delle correnti magnetizzanti alternate sinusoidali,con la stessa frequenza,lo stesso valore,e sfasate tra di loro di 120 gradi,dunque occorre una terna equilibrata di correnti.Per capire meglio il funzionamento andiamo ad analizzare istante per istante l'andamento della terna di correnti,ed iniziamo dal momento in cui la corrente ha l'andamento della figura sottostante:




dunque possiamo dire che:

-la corrente I1 è massima e per convenzione riteniamo che essa entri dal principio P1 del primo avvolgimento

-La corrente I2 ha valore istantaneo negativo ed è pari alla metà del valore massimo assunto dalla corrente I1 Pertanto, in base alla convenzione precedentemente stabilita, la corrente entra dalla fine F2 ed esce dal principio P2.

-La corrente I3 ha un comportamento analogo alla I2, rispetto alla quale è però in ritardo di 120°. Entra dalla fine dell’avvolgimento con ampiezza pari alla metà del valore massimo.

Ogni corrente produrrà un campo magnetico di ampiezza proporzionale al proprio valore istantaneo e questo campo agirà nella direzione dell’asse della propria bobina, i cui versi positivi sono blu,verde,viola. Quando la corrente ha valore istantaneo massimo positivo il campo prodotto sarà HMax, cioè massimo; quando la corrente sarà massima negativa anche il campo sarà massimo ed agirà con verso contrario al precedente.
Se la corrente ha valore istantaneo pari alla metà del valore massimo, anche il campo ha valore Hmax/2 e così analogamente per gli altri infiniti valori istantanei positivi o negativi assunti dalla corrente in un periodo.
Sommando i contributi di ogni singolo campo magnetico prodotto dalle bobine si ottiene un campo magnetico risultante che ha somma costante pari a

Il campo risultante così ottenuto ha ampiezza costante 1,5 Hmax e ruota in senso orario con velocità w costante.


Andiamo ad analizzare un altro momento e ci spostiamo nel tempo di 1/12° di T in cui la corrente ha l'andamento della figura sottostante:







la terna di correnti è cambiata e con lei anche la risultante del campo magnetico spostandosi di 30° in senso orario,potremmo continuare ad analizzare tutti i periodi intervallati da un tempo di 1/12° ottenendo smpre uno spostamento del vettore di 30° fino a completare un giro.


manca ancora una parte che parli delle correnti che tagliano l-indotto

[Turuzzu]

Stesso discorso secondo l'asse y (lo voglio vedere!):

.

lo faccio domani giuro!ora sono troppo stanco non distinguo nemmeno i tasti devo riposare

[EdmondDantes]

Il M.A.T.

Alle scuole elementari. Per favore...macchina asincrona. Punto.

La macchina asincrona è una macchina reversibile, quindi può funzionare sia da motore che da generatore. Parliamo di macchina asincrona. Il principio di funzionamento del motore asincrono, ma anche nel suo funzionamento da generatore...quindi la macchina asincrona. Ci siamo intesi?

Basa il suo funzionamento su un campo induttore di tipo particolare detto campo magnetico rotante

Assolutamente no. Galileo Ferraris interpretò il funzionamento. Quella è solo matematica. Non c'è nulla di fisico.
La macchina asincrona (ma anche il resto delle macchine elettriche tradizionali) basa il proprio funzionamento sulla legge di Faraday-Neumann-Lenz e la legge di Lorentz. Queste due leggi esistono contestualmente. L'una implica l'altra. Non esiste l'una se non è presente l'altra. Altrimenti, per assurdo, si avrebbero accelerazioni infinite (altro che velocità di fuga, in sede di progetto, pari al doppio di quella nominale) e correnti di valore infinito.

Per ottenere questo campo magnetico [...]siano sfasati tra di loro di 120 gradi meccanici

Assolutamente no. Il teorema è di validità generale. Lo sfasamento deve essere pari a , nella quale indico con n il numero delle sorgenti maggiore di due. Si dimostra, però, che un sistema bifase è equivalente ad un sistema tetrafase (le macchine asincrone monofasi funzionano!).

Ricordo, inoltre, che non esistono tre campi separati che contribuiscono a formare il campo totale. Questa è solo una schematizzazione.Il campo è uno ed uno solo.

manca ancora una parte che parli delle correnti che tagliano l-indotto

Questa mi mancava
Grazie ma non ci interessano queste cose.

A questo punto vorrei cambiare il titolo della discussione in Principio di funzionamento della macchina asincrona.
Il campo Galileo Ferraris è l'ultimo dei tuoi problemi. Hai detto di aver studiato tutto. Mi dici come hai fatto , avendo una conoscenza pressoché nulla sul principio di funzionamento della macchina asincrona?

[EdmondDantes]

Ho ricercato e trovato una mia risposta (sul principio di funzionamento della macchina asincrona).

Il rotore all’avviamento è fermo (ovviamente). Le AS statoriche investono il rotore, inizialmente fermo, quindi la velocità di rotazione delle AS statoriche costituisce la velocità relativa tra AS statoriche e conduttori rotorici. Ci sarà un taglio delle linee di forza del campo prodotto dalle AS statoriche, i conduttori rotorici, pertanto, saranno sede di f.e.m. indotte. Il circuito rotorico è chiuso in c.to-c.to: le f.e.m. indotte faranno circolare delle correnti. La pulsazione di queste correnti è p volte maggiore della velocità relativa tra AS statoriche e conduttori rotorici (velocità di taglio). Questo significa che nei primi istanti le pulsazioni rotoriche saranno identiche alle pulsazioni di alimentazioni. Le correnti rotoriche costituiscono un sistema trifase di correnti a p coppie polari, il cui ritardo delle fasi è nel senso di rotazione delle AS statoriche. Le AS rotoriche daranno luogo ad un termine Galileo Ferraris risultante che ruota nel verso di ritardo delle fasi quindi nello stesso verso delle AS Galileo Ferraris statoriche. La velocità di rotazione delle AS rotoriche Galileo Ferraris è p volte minore della pulsazione delle correnti rotoriche, quindi ruoteranno alla stessa velocità delle AS statoriche. Nel primo istante i due termini di AS si compongono vettorialmente. Tutto questo avviene all’istante iniziale t=0.

Adesso si vedrà cosa accade all’istante successivo a t=0, osservando preliminarmente l’azione elettrodinamica che si crea tra ASstat e ASrot. Si sviluppa un’interazione che si oppone alla causa che ha generato le correnti rotoriche (Lenz ti dice qualcosa?). La causa ovviamente è la velocità relativa tra ASstat Galileo Ferraris e velocità del rotore che nel primo istante è fermo. Allora la causa trova una opposizione in una coppia (facciamo riferimento alla macchina rotante; una forza nel caso di macchina lineare). La coppia opponendosi alla velocità delle ASstat rispetto al rotore non può rallentare la velocità delle ASstat poiché questa è dettata dalla pulsazione della rete d’alimentazione (forzata). Questa interazione quindi non può che esplicarsi in una coppia che mette in moto il rotore affinché si riduca la velocità relativa tra ASstat e rotore: il rotore si mette in moto nello stesso verso di rotazione delle ASstat.

La macchina dunque si autoavvia e accelera, ma non si raggiungerà mai, spontaneamente, la velocità di sincronismo. Se si dovesse raggiungere la velocità di sincronismo non ci sarebbero correnti indotte e nessuna coppia, al contrario continuano a esistere le coppie resistenti per attrito ai cuscinetti e per ventilazione nel mezzo viscoso del rotore. Quando la macchina avrà raggiunto una velocità poco più piccola della velocità di sincronismo non accelererà più. La differenza di velocità, tra velocità di sincronismo e velocità del rotore, sarà tale da creare una coppia da vincere le coppie resistenti. Da questo fenomeno si attribuisce il termine di macchina asincrona. L’asincronismo pertanto fa riferimento alla velocità del rotore, mentre per le AS esiste sempre il sincronismo.
Se si dovesse raggiungere la velocità di sincronismo non ci sarebbero correnti indotte e nessuna coppia.