Parallelo di generatore sincrono alla rete senza sincronismo

[Vexx23]

Cosa accadrebbe se, ipoteticamente, un generatore sincrono che lavora a una velocità diversa da (con numero di coppie polari e frequenza di rete) venisse collegato alla rete AC?
Cosa succederebbe in termini di campi magnetici nel traferro e soprattutto, come verrebbe visto l'alternatore dalla linea in termini elettrici?

[MarcoD]

non lo fare
Se va bene: scatta l'interruttore magnetotermico di protezione con un gran botto e una scintilla.
Se va male manca l'interruttore, non saprei se brucia prima l'alternatore o i conduttori della rete o entrambi !!
Prova, ma stai distante e tieni un estintore a polvere in mano !!

[Vexx23]

Non ho accesso a nessuna centrale, stai tranquilo! La mia è solo una curiosità di natura tecnica: in cosa consiste in termini circuitali (e volendo anche elettromagnetici) il danno.

[demos81]

Credo dipenda molto anche dall'istante i cui effettui il parallelo dato che le condizioni iniziali in un evento dinamico come questo son fondamentali.
La coppia all'albero dovrebbe rimanere sempre costante durante tutto il fenomeno transitorio? o ipotizzi che rimanga costante la velocità rotorica applicando una coppia variabile?

in teoria se la differenza di frequenza è piccola e la coppia costante e la chiusura in parallelo avviene al momento in cui la tensione di rete e la fem di macchina sono entrambe uguali e con la stesso segno di derivata potresti persino riuscire a sincronizzare la macchina.

In caso di grandi divergenze (e credo tu ti riferisca a queste, ovvero qualche Hz) di freq/velocità o comunque valori di tensione molto diversi credo che una prima approssimazione del fenomeno la potresti avere linearizzando la macchina e sovrapponendo gli effetti e le reazioni del campo magnetico rotorico e del campo indotto dalle correnti statoriche.
Queste ultime dovrebbero essere ottenute considerando che sul circuito statorico agiscono una fem e un generatore con frequenze diverse.
con la sovrapposizione degli effetti otterresti 2 componenti di correnti statoriche da comporre e credo che li con le formule di prostaferesi si dovrebbe già tirare un primo risultato:

Le correnti statoriche dovrebbero avere un valore di picco particolarmente elevato e una funzione con una frequenza variabile del tipo in grado di incrementare o decrementare ciclicamente la magnetizzazione di macchina.
Ovviamente parliamo di correnti abnormi che in casi normali fanno scattare le protezioni di macchina o semplicemente la bruciano.
Queste le mie modeste considerazioni..
Attendo con piacere smentita o eventuale ratifica da parte dei colleghi più competenti.

[demos81]

Non ho accesso a nessuna centrale, stai tranquilo! La mia è solo una curiosità di natura tecnica: in cosa consiste in termini circuitali (e volendo anche elettromagnetici) il danno.

ah .. se è cosi mi limito a dire:
1) sovratensioni indotte su avvolgimenti rotorici o smagnetizzazione magneti permanenti
2)fiamma libera con gioco di artificio omaggio su avvolgimenti di statore
3) nascita di vibrazioni meccaniche a bassa frequenza sul rotore (qui vado per logica ma non approfondisco dato che in quel frangente dovresti già avere l'estintore in mano e una santina religiosa nell'altra) e le vibrazioni dovrebbero essere l'ultimo dei tuoi pensieri.

[Vexx23]

Credo dipenda molto anche dall'istante i cui effettui il parallelo dato che le condizioni iniziali in un evento dinamico come questo son fondamentali.
La coppia all'albero dovrebbe rimanere sempre costante durante tutto il fenomeno transitorio? o ipotizzi che rimanga costante la velocità rotorica applicando una coppia variabile?

in teoria se la differenza di frequenza è piccola e la coppia costante e la chiusura in parallelo avviene al momento in cui la tensione di rete e la fem di macchina sono entrambe uguali e con la stesso segno di derivata potresti persino riuscire a sincronizzare la macchina.

In caso di grandi divergenze (e credo tu ti riferisca a queste, ovvero qualche Hz) di freq/velocità o comunque valori di tensione molto diversi credo che una prima approssimazione del fenomeno la potresti avere linearizzando la macchina e sovrapponendo gli effetti e le reazioni del campo magnetico rotorico e del campo indotto dalle correnti statoriche.
Queste ultime dovrebbero essere ottenute considerando che sul circuito statorico agiscono una fem e un generatore con frequenze diverse.
con la sovrapposizione degli effetti otterresti 2 componenti di correnti statoriche da comporre e credo che li con le formule di prostaferesi si dovrebbe già tirare un primo risultato:

Le correnti statoriche dovrebbero avere un valore di picco particolarmente elevato e una funzione con una frequenza variabile del tipo in grado di incrementare o decrementare ciclicamente la magnetizzazione di macchina.
Ovviamente parliamo di correnti abnormi che in casi normali fanno scattare le protezioni di macchina o semplicemente la bruciano.
Queste le mie modeste considerazioni..
Attendo con piacere smentita o eventuale ratifica da parte dei colleghi più competenti.

Ti ringrazio molto per la spiegazione dettagliata oltre ogni speranza .

In realtà non mi sono posto il problema coppia costante o velocità costante, credo che a livello meccanico sia più semplice far girare un asse selezionando un intorno del punto di lavoro in termini di coppia, ma non avendo le conoscenze adatte sul funzionamento di una turbina o di un generatore eolico mi sono limitato a pensare all'istante di collegamento e agli istanti successivi come una naturale evoluzione del transitorio senza imporre un particolare vincolo. Immaginavo che tutto dipendesse dalla condizioni iniziali, che, proprio perché sono dei valori puntuali sono più legati alla differenza di fase tra emf e tensione di rete, che alla differenza di frequenza.

Ipotizzando proprio che la chiusura sia fortunata, con le due forme d'onda 'vicine' in ampiezza e pendenza, come avverebbe esattamente la 'sincronizzazione' della macchina; probabilmente la mia è una domanda stupida ma in che modo la rete (a potenza idealmente infinita) impone la velocità di rotazione all'asse meccanico?

Per quanto riguarda l'ultima analisi, mi pare di aver capito che giocando di trigonometria, dovrei poter ricavare un andamento periodico di questa coppia 'impazzita' che tira il rotore in direzioni opposte secondo una certa ciclicità, facendolo lavorare la macchina a tratti come carico e a tratti come generatore. Mi sbaglio?

Per quanto riguarda ogni implementazione pratica delle protezioni da sovracorrenti ecc., non le avevo considerate per la mia domanda 'piromane' proprio perché si tratta di una curiosità, niente di minimamente vicino alle condizioni reali del parallelo, in cui bisogna controllare al pelo l'eventuale asincronia.