Curiosità Su Statore Monofase E Trifase - alcune info

[contatto]

Buon giorno se giorno, o buona sera se sera. Chiedo gentilmente, se possibile lasciare in tensione uno statore (trifase o monofase) per periodi lughi. Cosa succede?

Se si dovesse bruciare, per quale motivo lo fa?

Molto gentili, grazie

Modificato: 3 agosto 2009 da contatto

[pedersen]

la domanda non e' tanto chiara

se vuoi sapere cosa succede se dai tensione solo allo statore (per esempio togliendo il rotore) la risposta e' che dopo una decina di secondi vedi del fumo provenire dalla zona dove stanno gli avvolgimenti

se vuoi sapere se un motore puo' stare accesso 24 ore al giorno per anni dipende dal motore, se e' fatto per il servizio continuo direi di si

[contatto]

Io intendo senza rotore. Quindi si brucia, per quale motivo? Volevo sapere il perchè.

Grazie

[ASMO]

La tua domanda è quantomeno singolare, e come prima risposta ti dirò che è una questione che non mi sono mai posto, ma visto che se te la sei posta tu, un motivo ce l'avrai, vedrò di evadere la tua curiosità facendola anche mia.

Dunque, il motivo per cui lo statore di un motore asincrono trifase si brucia a rotore sfilato, a mio modesto modo di vedere, è lo stesso per cui un teleruttore con bobina in corrente alternata si brucia se tu lo attivi e poi impedisci fisicamente ai contatti di chiudersi. Mi spiego, l'elettromagnete (bobina) che aziona un teleruttore è formato da una parte fissa e da una parte mobile, sulla parte fissa alloggia il solenoide che abbraccia il nucleo a forma di E maiuscola ed il solenoide è inserito nella (diciamo così) gambina centrale della E.

La parte mobile è formata da un altro nucleo a forma di E, ma posizionato simmetricamente alla prima, come dire : le due E si guardano.

Nella seconda E (quella mobile) nella gambina centrale c'è inserita una molla, che con la sua estremità opposta poggia nel centro del solenoide; quando alimenti quest'ultimo, il campo magnetico che genera, attrae a sè la parte mobile, vince la forza della molla e le due E si baciano chiudendo i contatti e...(importantissimo) chiudendo anche il circuito magnetico ! Se io impedisco alla parte mobile di muoversi verso la parte fissa, (bloccando appunto con una pinza il teleruttore) impedisco al circuito magnetico di chiudersi, e perciò di... COMPLETARSI !

Quindi ? Quindi sappiamo dall'elettrotecnica che il solenoide è un' induttanza, il cui valore dipende dal numero delle spire avvolte e dal supporto su cui è avvolto, e nel caso quest'ultimo sia l'aria, il valore induttivo sarà di parecchie volte inferiore a che se fosse stato in ferro, per cui il solenoide in corrente alternata ha (agli occhi dell'alimentazione che lo attiva) una sua impedenza Z il cui valore è dato dalla somma vettoriale fra la sua resistenza e la sua induttanza. Ora, la resistenza dipende dalla lunghezza del filo e quindi in questo caso la si può considerare una costante, MA...l'induttanza dipende dal nucleo, e se noi non gli consentiamo (bloccandolo) di COMPLETARSI, accadrà che quest'ultima risulterà nei fatti mooolto inferiore come valore, a quello che sarebbe stata se il nucleo si fosse chiuso, quindi ? Quindi la risultante Z (impedenza) sarà anche lei molto più bassa, e quindi si opporrà molto meno di quanto dovrebbe alla circolazione della corrente I, la quale risultando parecchio più alta del dovuto, brucerà la bobina del teleruttore in breve tempo. In sostanza noi abbiamo lasciato l' ARIA dentro all' avvolgimento della bobina invece di lasciarvi entrare il FERRO del nucleo per cui l'avvolgimento si è bruciato.

Completata questa lunga premessa, proviamo a trasmigrarla al tuo caso; il rotore del motore asincrono trifase al di là di tutte le equazioni ed i diagrammi che si possono tracciare su di lui, è il completamento del circuito magnetico di STATORE, rappresenta anche il cosidetto FERRO dell' esempio precedente, ovvero lo statore è già di per se un circuito magnetico, (la carcassa con le cave fa da nucleo, e poi ci sono le matasse che sono per l'appunto gli avvolgimenti), ma ha bisogno di quell'aumento di induttanza che gli provoca la presenza del ROTORE, presenza che se viene a meno, sostituisce con l'ARIA il ferro del nucleo e fa aumentare la corrente nelle matasse di statore, fino a vedere il FUMO uscire dalle cave come dice Pedersen, fumo che ci conferma che stiamo ARROSTENDO il malcapitato.

[effebi]

Noto che la crudelta' che la gente mette nel vivisezionare povere macchine elettriche non ha confini .....

Scherzi a parte, alle considerazioni elettrotecniche di Asmo, ne aggiungerei una palesemente termica: se il motore e' autoventilante, senza statore si trovera' pressoche' privo di adeguato raffreddamento, causa di breve e dolorosa morte per arrostimento.

Ciao

effebi

[edmondo calia]

non è una questione di ventilazione perchè se si alimenta uno statore privo di rotore con tensione nominale, lo statore assorbirà un valore di corrente molto elevato circa uguale alla corrente di cortocircuito

[ASMO]

lo statore assorbirà un valore di corrente molto elevato circa uguale alla corrente di cortocircuito

.....Da cui si evince che in siffatta situazione il motore si brucerà comunque, ventilato o no che sia!

[contatto]

Grazie infinite per le risposte e soprattutto ad ASMO, che mi ha dato risposta esauriente e molto comprensiva. Ora posso proseguire con la seconda parte del mio personale quesito.

Se il mio rotore è un rotore avvolto dove in qualche punto l'avvolgimento è interrotto e di conseguenza il rotore non gira o gira in maniera anomala lo statore si brucia. In questo caso il nucleo è presente, ma il nucleo deve essere anche rotante.

Ciao grazie

[ASMO]

Buongiorno Contatto, vedo che anche Tu sei mattiniero..

Allora, in merito alla seconda parte del Tuo quesito, ti farò io una domanda : se tu hai un motore asincrono con rotore avvolto, ed i capi dei 3 avvolgimenti di rotore facenti capo agli anelli e quindi alle spazzole (che possono essere chiusi in cortocircuito o su un reostato di avviamento), io li APRO, in modo che nel rotore non circolando più le 3 correnti indotte non si mette in rotazione, poi alimento lo statore, secondo te quest' ultimo si brucia ??? (il caso è quello di rotore fermo, ma presente)

[roberto8303]

Se il mio rotore è un rotore avvolto dove in qualche punto l'avvolgimento è interrotto e di conseguenza il rotore non gira o gira in maniera anomala lo statore si brucia ,In questo caso il nucleo è presente, ma il nucleo deve essere anche rotante

non è che il nucleo deve essere rotante.. esso è rotante perche il rotore funziona come un secondario di un trasformatore le correnti indotte nel rotore richiamano, per reazione,delle correnti di intensita proporzionali anche nello statore che è collegato alla linea.

le linee di forza del campo rotante generato dal circuito statorico tagliano le sbarre del rotore e in queste si generao delle correnti che si richiudono attraverso gli anelli frontali. questo sistema di correnti indotte risulta immerso nel campo magnetico rotante che le genera! il quale esercita su di esse cioe sulle sbarre del rotore, un complesso di forze magnetoelettriche , che sarebbe la coppia che trascina il rotore in rotazione con lo stesso verso del campo rotante induttore.

quindi a partire dall avviamento man mano che il rotore accelera posto in movimento grazie ai cuscinetti, diminuisce la velocita relativa fra il campo rotante e la gabbia e percio diminuisce la velocita con cui le line di forza del campo tagliano le sbarre. quindi il rotore segue la velocita del campo rotante ma non lo raggiunge mai perche come appena lo fa le correnti indotte si annullano e il rotore rallenta di nuovo...

poi cè la grandezza della frequenza delle correnti rotoriche, il motore asincrono quando è fermo puo essere considerato come un trasformatore elettrico lo statore come il primario e il rotore come il secondario chiuso in cortocircuito.la frequenza delle correnti indotte coincide in questa condizione alla frequenza di alimentazione, ma quando il rotore gira la frequenza delle correnti indotte diminuisce perche il fenomeno del

induzione si esercita solo in virtu del moto relativo

di scorrimento fra il campo rotante statorico ed il rotore.

il fatto che un motore riscaldi senza rotore ti è stato gia spiegato da Asmo, ovviamente se vuoi approfondire devi conoscere la reattanza,impedenza,riluttanza,permeabilita magnetical induzione B. insomma un po di elettrotecnica...

[ASMO]

Per Roberto 8303...

[roberto8303]

Per il mio amico Asmo... oggi ero a lavoro e ho scritto quello che ricordavo dagli studi della scuola ma ora che ho un po piu de tempo riporto un testo da un libro di elettrotecnica per spiegare bene perche varia molto la corrente assorbita dallo statore senza rotore! comunque meglio chiarire il concetto di permeabilita magnetica...

Permeabilità e campo H

Come è noto vale la relazione B = μ H in cui B è l'induzione magnetica (ma è in realtà il vero campo magnetico), μ è la permeabilità magnetica che dipende dal mezzo in cui si sviluppa il campo, H è storicamente il vettore 'campo magnetico' .

Per un solenoide si ha:

H = NI/L

dove N è il numero di spire, I l'intensita di corrente che le percorre, L la lunghezza del solenoide. NI è spesso indicata con il termine forza magneto-motrice (fmm).

L'aspetto interessante del vettore H è che esso non dipende dal mezzo in cui si sviluppa il campo magnetico, ma solo dalla configurazione delle correnti che ne sono l'origine. Per tale motivo alcuni calcoli vengono semplificati usando H al posto di B.

Nel vuoto o nell'aria in cui μ = μ0 (12.5664 10-7 N A-2 o H m-1), si ha B = μ0 H e quindi vi è proprorzionalità tra i due vettori, essendo μ0 uno scalare. È ciò che accade, per esempio, nel traferro di una macchina elettrica.

Nei mezzi materiali ferromagnetici la permeabilità non è più una semplice costante numerica, ma dipende dall'intensità dello stesso campo magnetico e in materiali non isotropi assume addirittura lo status di tensore (generalizzazione del concetto di vettore).

Può risultare sconcertante l'affermazione, basata sulla precedente ipotesi 1 che:

la permeabilità infinita del mezzo ferromagnetico (statore e rotore ) comporta che B abbia un valore diverso da zero, mentre H è nullo.

Possiamo giustificare intuitivamente l'affermazione nel modo seguente.

Nell'ipotesi che, in B = μ H, il campo di induzione B debba mantenere un certo valore, se μ assume valori grandi, H deve corrispondentemente diminuire.

Portiamo un esempio numerico a sostegno di quanto sopra.

Supponiamo si debba avere una intensità di induzione magnetica B= 0.8 T sia nel traferro che nel nucleo magnetico realizzato con lamierini al silicio. La permeabilità di tale materiale all'induzione di 0.8 T è pari a μ = μr⋅μ0 = 2550⋅μ0 , che equivale a dire che l'effetto del lamierino è di amplificare il campo di 2550 volte rispetto all'aria o al vuoto.

Con un semplice calcolo:

nel traferro: H = B/μ0 = 0.8 / 12.5664 10-7 = 636618 A/m

nel ferro: H = B/μ = 0.8 /3.2 10-3 =250 A/m

come si vede la disparità tra i due valori è notevole: se si dispone di un avvolgimento di 100 spire, nel ferro sarebbe sufficiente, a parità di altre condizioni e supponendo l = 1, una corrente di 2.5 A per ottenere un campo di 0.8 T. Nell'aria, con 100 spire, dovremmo utilizzare una corrente di oltre 6000 A.Spingendo il ragionamento al limite, volendo ridurre a zero il valore di H, μ dovrà assumere un valore infinitamente grande.

ciao alla prossima

[ASMO]

KAPPERI...Roberto !!! dopo siffatta spiegazione posso fare le valige... e nominarti consulente particolare del forum per le questioni elettromagnetiche

Comunque me la sono bevuta proprio volentieri la tua dettagliata tesi sulla questione rotore sì, rotore no ! Del resto a me l'elettrotecnica mi ha sempre appassionato più dei fumetti, e sul comodino tengo sempre qualche libro dove alla sera prima di addormentarmi ne leggo alcune pagine.

Stasera quindi hai assolto Tu alla mia esigenza abitudinaria per cui Ti ringrazio ed alla prossima