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Articolo n° 8 su 13 del corso "Elettrotecnica di base". Vai all'indice del corso.
Paragrafi dell'articolo:
- Introduzione
- Generatori trifasi simmetrici
- Collegamento a stella dei generatori
- Collegamento a triangolo dei generatori
- Diagrammi vettoriali
- Stella di impedenze
- Triangolo di impedenze
- Potenza trifase
- Misura della potenza attiva: inserzione Aron
- Esercizi
- Teoria delle componenti simmetriche
- Guasti ed interruzioni
- Esercizio
- Conclusioni
di admin,
Questo spazio è per i commenti agli articoli. Le domande su argomenti come l'uso di un simulatore, cui nemmeno si accenna nell 'articolo, si fanno nel forum, dove, tra l'altro sono viste da molti più visitatori ed è molto più probabile che qualcuno possa, avendo le conoscenze adeguate, fornire una risposta.
di xvmx,
Volendo simulare i primi istanti dei vari tipi di cortocircuito (ad esempio: trifase, bifase monofase a terra, bifase a terra) tramite software (ad esempio, Microcap, PSIM) come dovrei comportarmi??...mi spiego meglio: considero una rete trifase a vuoto caratterizzata da una terna di generatori sfasati tra di loro di 120° con in serie una resistenza ed una reattanza (emulo il funzionamento di un generatore e quindi il valore della reattanza è uguale al valore della reattanza subtransitoria di asse diretto). Ad un determinato istante temporale passo dalla condizione di vuoto alla condizione di cortocircuito. Considero come riferimento quanto riportato dalla norma CEI 11-25. Utilizzando le formule proposte dalla norma del valore di picco della prima cresta (senza considerare il fattore k e quindi eliminando la componente aperiodica dalla simulazione), relative ai corti trifase e bifase (no collegamento a terra), ottengo una perfetta coincidenza con quanto riscontrato dalle simulazioni. Se invece effettuo il calcolo del cortocircuito monofase a terra ipotizzando per la reattanza omopolare il range (0.1-0.7)*X2d (valori tipici per una macchina sincrona), ottengo dei valori analitici che discostano enormemente dal valore ricavato dalla simulazione Il mio dubbio è: per poter simulare correttamente i guasti dissimetrici con i software elencati devo creare i 3 circuiti di sequenza (diretta-inversa-omopolare) e poi sommare i 3 contributi? o sto sbagliando qualcosa a livello di singolo circuito??? Grazie
di admin,
Non capisco il senso delle domande. In ogni sezione della linea si deve considerare le potenze attive e reattive tansitanti ed il cosphi è diverso in ogni punto. Non esiste un cosphi unico. Se ti interessa il fattore di potenza del carico devi considerare il carico, se vuoi conoscere quello in ingresso linea, consideri anche la potenza in linea. Sono concetti ovvi, mi pare. Per quel che riguarda il carico certo che esiste una formula per calcolarne le potenze; anzi ne esistono molte che si scelgono in base ai dati disponibili ed addirittura spesso non c'è bisogno di formule per calcolarle perché si tratta di un dati.
di FiorellaU,
3)altro dubbio: se volessi calcolare sempre nel circuito trifase simmetrico ed equilibrato, con impedenza Zl di linea e Zc di carico, il fattore di potenza ai morsetti di carico (quindi i morsetti di Zc) quando calcolo: tg(phi)=Q/P Q e P rappresenteranno in questo caso la potenza reattiva e attiva assorbita solo dal carico Zc?
di FiorellaU,
La ringrazio admin è sempre molto gentile. Mi è venuto un dubbio: se considero un circuito trifase simmetrico ed equilibrato avente impedenza di linea Z(l) ed impedenza di carico Z(c), per calcolare la tg(phi)=Q/P, Q e P rappresentano la potenza reattiva e attiva assorbita solo dal carico (Zc) oppure le potenze attive e reattive erogate (e quindi la potenza assorbita da Zl+Zc)? Se rappresentano la potenza assorbita solo dal carico esiste una formula per calcolarla?
di admin,
1)Sì 2)Non puoi calcolare la potenza complessa facendo moltiplicando per tre la potenza di una fase evidentemente, ma devi sommare le potenze complesse delle tre fasi. A quel punto la risposta è sì, ma devi tener ben presente che quel phi non corrisponde a nessun agngolo di sfasamento
di FiorellaU,
Per quanto riguarda il fattore di potenza voglio sapere se è giusto ottenerlo nel seguente modo. In un sistema simmetrico ed equilibrato calcolo la potenza complessa totale erogata (che indico con A): A=3*E1*I1° , ove I1°=complessa e coniugata. In questo modo A=P+jQ , quindi l'angolo "fi" del fattore di potenza può essere ottenuto: fi=arctg(Q/P) da cui segue che cos(fi)=FATTORE DI POTENZA. Un'altra domanda questo procedimento è valido anche in un sistema simmetrico ma non equilibrato? Vi ringrazio in anticipo.
di admin,
Perché un wattmetro misura solo la potenza attiva, non la reattiva. Inserendoli in Aron si misura tutta la potenza attiva che transita nelle sezione di misura, che è, per il teorema di Boucherot, la somma algebrica dei flussi di potenza che attraversano ogni wattmetro, flussi che transitano tra la coppia di fili costituita dal filo dell'amperometrica e da quello scelto per il riferimento delle voltmetriche. La potenza reattiva che transita tra le stesse coppie di fili non è misurata da nulla. Si può trovare una formula che lega la totale potenza reattiva alle indicazioni di potenza attiva dei wattmetri in Aron, solo se il sistema è simmetrico ed equilibrato. Negli altri casi o si usano varmetri in inserzione Aron o si deve ricorrere ad inserzioni diverse di wattmetri (es: Barbagelata) per poter trovare una formula che leghi la totale potenza reattiva alle indicazioni dei wattmetri
di cesarrr,
Salve, ho un quesito da proporvi: perchè con l'inserzione Aron è possibile misurare la potenza attiva per carichi equilibrati e non, e sistemi simmetrici e non, invece per la potenza reattiva l'inserzione Aron vale solo per carichi equilibrati?? Ringrazio anticipatamente. cesare.
di Andre,
Devo creare un programma per calcolare assorbimento e potenza totale di impianti con carichi monofase e trifase. La somma dei trifase non causa particolari dubbi dato che, se non erro, date la potenza e la corrente misurata da ogni fase, basta fare la somma per avere il totale.. Quando però aggiungo i monofase (e non posso sapere come saranno distribuiti sulle fasi) ho qualche dubbio. Es. Motore trifase 11kW 21,5A + Resistenze 220kW (400V a triangolo) 360A + luce 1 600W 5A + luce 2 600W 5A Posso considerare il caso peggiore e scrivere: P totale 232,2kW e I totale 391,5A? Esiste un modo più corretto per fare il calcolo? Grazie
Risposta automatica:le domande si fanno nel forum
di fede,
"di admin, 1 mese fa
Con i vecchi contatori sicuramente un terzo della potenza contrattuale. Con i nuovi è possibile il prelievo della totale potenza anche da una sola fase, ma la cosa non è chiara ed è modificabile dal fornitore. Vedere in proposito questo topic"
"di MAX, 1 mese fa
SALVE A TUTTTI, HO UN DUBBIO...IN UNA FORNITURA TRIFASE + NEUTRO DI 20 KW, SI POSSONO PRELEVARE 20 KW SU OGNI FASE E NEUTRO O I 20 KW SONO IL TOTOLE DELLA SOMMA DELLE TRE FASI E NEUTRO? grazie"
Non ho capito bene dunque in teoria sono 60 kw in totale, cioè 20 kw per fase, o 20 kw prelevabili anche solo da una fase, cioè 20 kw totali divisi sulle tre fasi?
di admin,
Con i vecchi contatori sicuramente un terzo della potenza contrattuale. Con i nuovi è possibile il prelievo della totale potenza anche da una sola fase, ma la cosa non è chiara ed è modificabile dal fornitore. Vedere in proposito questo topic
di MAX,
SALVE A TUTTTI, HO UN DUBBIO...IN UNA FORNITURA TRIFASE + NEUTRO DI 20 KW, SI POSSONO PRELEVARE 20 KW SU OGNI FASE E NEUTRO O I 20 KW SONO IL TOTOLE DELLA SOMMA DELLE TRE FASI E NEUTRO? grazie
di admin,
Marco,
non è il ragionamento che è sbagliato, ma l'idea che ti sei fatto e che dai per vera della potenza reattiva. Ti sei semplicemente inventato una definizione di potenza reattiva che non esiste. La potenza reattiva non è la potenza che sommata alla potenza attiva dà la potenza istantanea, cioè non è la potenza fluttuante. La potenza fluttuante è una sinusoide di frequenza 2*f e di ampiezza uguale alla potenza apparente. La potenza istantanea può essere scomposta in due potenze fluttuanti: la prima flutta tra zero e 2*P, non ha mai valori negativi dunque, ed il suo valore valore medio è proprio P; la seconda, in quadratura con la prima, ha valore medio nullo ed ampiezza pari a Q, cioè alla potenza reattiva.
Puoi vedere questa lezione ad esempio.
Il ragionamento intermedio è invece corretto. In un sistema trifase simmetrico, ed in qualunque polifase simmetrico, la potenza istantanea è costante in quanto le potenze fluttuanti delle singole fasi reciprocamente si compensano. Questo non significa che non ci sia una potenza di scambio tra generatore ed utlizzatore, ma che mentre una fase dell'utilizzatore sta restituendo potenza al generatore, un'uguale potenza è trasferita del generatore all'utilizzatore sulle altre due fasi. Ogni fase di utilizzatore scambia dunque con il generatore sempre una potenza il cui valore massimo è pari alla potenza reattiva di quella fase e la potenza reattiva trifase è il triplo di quella di una fase, nei sistemi simetrici ed equilibrati.
di marco,
ho un dubbio, che spero non sia ridicolo. io ho sempre visto la potenza istantanea come somma di potenza e reattiva scambiata tra rete e carico (somma di sin e cos a frequenza doppia etc etc)... fin qui tutto bene. nel caso di trifase, simmetrico ed equilibrato, abbiamo visto che la potenza istantanea è costante e coincide con la potenza attiva: a mio modo di vedere quindi, all'esterno io scambio solo potenza attiva, perchè la reattiva viene in qualche modo compensata tra le tre fasi... ma allora Q del trifase =0? no, lo so, ma non capisco dove sbaglio nel ragionamento... grazie a tutti
di marco83,
salve a tutti sono marco uno studente universitario di ing. elettrica. nel corso di distribuzione stiamo trattando le correnti di c.to sulle linee mt e at con guasti franchi e distanti dalle centrali. il mio problema riguarda le sequenze omopolari, dirette e inverse cioè come si mettono gli schemi?e come variano da c.to 3fasi,bifase e monofase?a esercitazione il docente fa un pò un casino e sul libro spiega in maniera un po blanda... se qualcuno può aiutarmi o dirmi un sito valido mi fa un immenso favore.
di Mauro,
Salve. Ad essere precisi, si dovrebbe parlare di fasori e non di vettori, in quanto in alternata si applica il metodo di Kennelly-Steinmetz o metodo dei fasori e poi perchè un fasore è descritto dal modulo e dalla fase, mentre il vettore ha un punto d'applicazione, una direzione, un verso ed un modulo.
di admin,
Il collegamento a terra del neutro non ha proprio niente a che fare cono la potenza erogabile dal motore. Per il calcolo dalla capacità per il funzionamento in isola il criterio per la scelta dei condensatori di eccitazione è illustrato in questa risposta . In pratica occorre conoscere la corrente magnetizzante alla tensione desiderata a vuoto. I condensatori devono avere capacità tale da assorbire quella corrente. Supponiamo ad esempio che la corrente a vuoto assorbita dal motore sia I0=3 A alla tensione di U=400 V. Occorrono tre capacità collegate a triangolo del valore C=1840*I0/U=1840*3/4000=13.8 microfarad.
di Oric,
Il neutro del generatore deve essere collegato a terra x avere 2,2 Kw,o è una scelta indifferente? Se si, in che modo lo si può collegare? Infine,come si calcola in mF la batteria di condensatori? Grazie ancora.
di ORIC,
Salve a tutti,é la prima volta che scrivo a questo forum.Volevo chiedere al PROF.MARTINI:se, un motore asincrono trifase da 2,2KW a 2800 giri, funziona da generatore,qual'è la potenza massima che può generare?E quanti giri deve compiere al minuto? Grazie x l'attenzione
di Ilario,
ho un dubbio pratico...se ipoteticamente avessi in casa un'alimentazione trifase, quanti cavi ci sarebbero in tutto? Sei? cioè tre in ingresso e tre in ritorno? grazie
di admin,
Luca,
non basta la sola corrente. Devi conoscere il fattore di potenza,fp, che è un numero minore di uno e che varia in funzione del carico. Indicando con U la tensione tra le fasi e con I la corrente misurata si ha:
P=1,73*U*I*fp W.
Per i kW (si scrive così e non Kw) si divide per 1000. I kWh consumati sono dati da quella potenza per le ore, sole se quella potenza rimane costante. Altrimenti occorre considerare la potenza media nel perido che interessa.
Non conoscendo il fattore di potenza, se il motore assorbe una corrente non molto diversa dalla corrente nominale, si può ipotizzare un valore di fp=0,8.
di luca peyrolo,
se rilevo con pinza amperometrica la corrente assorbita da un motore trifase, ipotizzando che le 3 fasi siano equilibrate, quale formula devo applicare per ottenere la potenza assorbita dal carico ? intendo il valore di potenza che moltiplicato per il costo del Kw del gestore mi dà il costo orario del motore. grazie
di nicola,
ho un motore 400 V trifase. ma ho a disposizione una trifase a 230 V. come posso fare per adattare il mio motore? perdo la potenza massima erogabile dal mio motore? grazie mille
di gregorio,
Un guasto franco trifase simmetrico quindi è un guasto a impedenza nulla,un guasto trifase simmetrico quindi ha un'impedenza propria?
di Antonio,
Le spiegazioni sono di ottima fattura, purtroppo non è facile capire molte cose nemmeno per chi come me studia l'elettrotecnica e l'analisi matematica ad ingegneria elettronica.
Chi vuole capire qlc cosa su questo argomento farà bene a studiare seriamente ed a smetterla di cercare la guida "facile" perchè non esiste! ;)
I disegni in effetti sono poco intuitivi, come suggerimento direi di mettere delle immagini chee poi si possono ingrandire con un click..
Ho alcuni disegni che facilitano la comprensione dell'argomento se all'ingegnere interessano sarò lieto di inviarli senza nessun problema.(Sono in PDF non ho idea di come metterli sul sito)
La mia mail duracellultr4@hotmail.com
di admin,
Il quesito posto in questa pagina non ha molto senso. Per domande del genere c'è l'apposito Forum di impianti. Ad ogni modo entrando nel merico, 2 A non possono certo lasciare transitare la potenza che l'interruttore fa ipotizzare. Al massimo si possono avere 1,4 kW. Potrebbero essere relative alle spie, ma bisognerebbe vedere lo schema. Che spie sono? Portafusibile sezionatore significa che il portafusibile può svolgere la funzione di sezionatore, cioè può aprire in modo chiaramente visibile il circuito.
di Enzo,
Nel Quadro elettrico mi pongono, prima di inziare la distribuzione della trifase, un interruttore generale da 60A seguito da un portafusibile/sezionatore con fusibili da 2A e da 3 spie. Il mio quesito è: il portafusibile con relativo fusibile è solo a protezione delle spie? Perché il portafusibile (ABB E933N-S/32) è chiamato portafusibile-sezionatore? Ringrazio cordialmente, siete stati preziosi per la mia voglia di capire ed imparare. Enzo
di admin,
O con un trasformatore triangolo-stella con neutro oppure con reattori a zig-zag come illustrato in questo articolo.
di Enzo,
Grazie per la sollecita risposta, ma come posso ottenere il neutro se al contatore vi sono solo i tre fili delle fasi che si collegano ad un magnetotermico di 25A? Il mio obbiettivo è ricavare delle linee a 230V per illuminazione, partendo dall'alimentazione della pompa dell'acqua. Grazie ancora.
di admin,
Se numeriamo i fili 1,2,3 tre linee monofasi sono: 12, 23, 31. Qgni linea porterà un terzo della potenza trifase se contemporaneamente usate. Una da sola potrebbe però portare una potenza pari alla trifase diviso 1,73.
Però dipende da che tensione desideri per la monofase.
Se il sistema è trifase 400 V (ex 380) ogni linea monofase è 400 V e non puoi avere i 230 V (ex 220).
Per avere i 230 V occorre il quarto filo: il neutro. Le tre linee monofasi a 230 sono allora 1-n; 2-n; 3-n.
Per la pompa affinché giri nel senso corretto bisogna rispettare il senso ciclico delle fasi. Ad ogni modo se una volta collegata dovesse girare in senso contrario basta scambiare due fili.
Una curiosità : chi è che ha realizzato l'impianto utilizzando il filo azzurro per le fasi? Il filo azzurro si DEVE usare solo per il neutro.
di Enzo,
Da una morsettiera trifase vicino al contatore(solo tre conduttori), voglio ricavare tre monofasi. Come realizzare le tre linee? Se la potenza trifase accordata è 10 KW, ogni linea monofase sopporta 3,33 KW? Per collegare una pompa trifase alla linea deve essere rispettato un ordine delle tre fasi? La linea prevede solo tre cavi dello stesso colore (azzurro). Ho conoscenze in elettronica e non voglio soccombere per cose banali da un elettricista. Grazie mille
di Anonimo,
data la mia ignoranza sul campo non sono riuscito a capire nulla.....
grazie lo stesso
di Dyrk,
Quanti tipi di collegamento di circuiti trifase esistono? 2 a stella e a triangolo giusto?
di ing. Orazio Fiume,
Esercizio 8.2, la potenza diretta del carico a triangolo è errata 3* (U^2)/Z e non 3*(U/Z)^2. O sbaglio? Saluti
di admin,
Il neutro isolato permette di avere correnti di guasto monofase a terra inferiori che con neutro a terra. Però dà luogo a sovratensioni che possono essere incontrollabili. Poiché in alta tensione è preminente il problema dell'isolamento, si preferisce il neutro a terra. In media tensione si può scegliere. Fino al marzo 2004 in Italia il neutro era isolato. Dal marzo 2004 però l'Enel con la DK 5600 ha deciso di mettere a terra il neutro con una induttanza (bobina Petersen), come in Germania perché l'estendersi della rete in cavo ha eccessivamente aumentato il valore della corrente di guasto.
di Ing. Annunziata,
Nel corso do laurea di sistemi elettrici industriale c'è una trattazione teorica circa lo stato del neutro per sistemi trifase che riguarda la differenza tra alta media e bassa tensione, purtroppo non riesco pi+ a recuperare i miei appunti e per motivi di lavoro avrei bisogno di riguardare quella trattazione. Potete voi fornirmi qualcosa in merito. Grazie.
di Pamela,
Grazie 1000!Se riesco a passare quest'esame voglio portare fuori a cena l'Ing.Zeno Martini...
di Domenico Suriano,
potreste dedicare una lezione, come quella fatta per il sistema trifase, dedicata ai guasti e alle interruzioni di fase per un sistema trifase con degli esercizi di esempio?
Grazie!