guarda sommario - Tempo di Elettronica

INDICE
DA
PAG. LEZIONE
ARGOMENTI TRATTATI
PAG.
N°
3 - 89
PARTE PRIMA – ELETTROTECNICA
5
1
ELETTROSTATICA.
8
Cariche elettriche, campo elettrico, capacità elettrica,
condensatore, Farad e sottomultipli. Materiali isolanti
e dielettrici. Calcolo della capacità. Condensatore
piano. Collegamenti dei condensatori in serie e in
parallelo.
9
2
TENSIONE E CORRENTE CONTINUA. Generatore
11
elettrico. Forza elettromotrice. Misura della tensione.
Corrente elettrica. Misura della corrente. Le pile.
12
15
3
16
19
4
20
24
5
25
28
6
GLI ACCUMULATORI ELETTRICI.
Accumulatore al piombo. Fase di carica e fase di
scarica. L’accumulatore al Nichel Cadmio. Batterie di
accumulatori. Principali caratteristiche. Tensione
nominale, capacità, correnti massime di scarica e di
carica.
LA RESISTENZA ELETTRICA.
Calcolo della resistenza di un conduttore elettrico.
Alcune resistenze specifiche. Collegamento delle
resistenze in serie ed in parallelo. Variazione della
resistenza al variare della temperatura. Conduttanza
elettrica. Unità di misura della conduttanza.
LA LEGGE DI OHM.
Differenza tra forza elettromotrice (f.e.m), differenza
di potenziale (d.d.p.) e caduta di tensione (c.d.t.).
Relazioni.
Dispositivi di manovra. Il reostato. Il potenziometro.
POTENZA ED ENERGIA ELETTRICA.
Unità di misura della potenza elettrica. Il watt. .
Multipli del watt. Sottomultipli. Unità di misura della
potenza nelle macchine elettriche. Equivalenza del
cavallo vapore con il watt e con il Kilowatt. Effetto
Joule.
201
29
31
7
LEGGI
DI
KIRCHHOFF
SULLE
RETI
ELETTRICHE.
Il nodo. Il ramo, La maglia. Legge di Kirchhoff sui
nodi. Legge di Kirchhoff sulle maglie.
32
34
8
L’ELETTROMAGNETISMO.
Campo elettromagnetico. Forma del campo
elettromagnetico. Forza magnetoelettrica. Solenoide.
L’unità di misura del campo magnetoelettrico.
35
38
9
39
45
10
L’INDUZIONE ELETTROMAGNETICA E LE
LEGGI RELATIVE.
Induzione elettromagnetica. Legge di Maxwell. Legge
di Faraday. Differenza tra induzione magnetica e
flusso magnetico. Legge di Lenz.
MUTUA INDUZIONE E AUTOINDUZIONE.
Mutua induzione. Coefficiente di mutua induzione.
Autoinduzione. Unità di misura dell’induttanza.
Sottomultipli.
L’induttanza in corrente continua. L’induttanza in
corrente alternata. Induttanze in serie e in parallelo.
La riluttanza magnetica. Correnti parassite o correnti
di Focault. Isteresi magnetica.
46
49
11
50
55
12
TENSIONI E CORRENTI ALTERNATE.
Tensione alternata. Corrente alternata. Tensioni e
correnti alternate sinusoidali. Caratteristiche basilari.
Periodo o ciclo. Frequenza. Unità di misura della
frequenza. Relazioni tra periodo e frequenza.
Pulsazione. Valore massimo. Valore medio. Valore
efficace. Valore istantaneo. Valore picco picco. Valore
efficace.
NOZIONI BASILARI DI TRIGONOMETRIA.
Le coordinate cartesiane. Funzioni trigonometriche
di un arco. Seno. Coseno. Tangente. Relazioni tra le
funzioni trigonometriche di due archi.
Angoli complementari. 1° teorema sui triangoli
rettangoli. 2° teorema sui triangoli rettangoli.
202
56
59
13
60
62
14
63
68
15
69
72
16
RAPPRESENTAZIONE VETTORIALE DELLE
GRANDEZZE SINUSOIDALI.
Il diagramma vettoriale. Il vettore della tensione. Il
vettore della corrente. Corrente in fase con la
tensione. Corrente sfasata in ritardo rispetto alla
tensione.
Misura dello sfasamento. Corrente sfasata in ritardo
rispetto alla tensione.
Corrente sfasata in anticipo rispetto alla tensione.
Corrente in opposizione alla tensione.
LEGGE DI OHM CON TENSIONI E CORRENTI
ALTERNATE CON VALORI EFFICACI.
Circuito puramente ohmico.
Rappresentazione circuitale e vettoriale. Circuito
puramente induttivo. La reattanza induttiva.
Rappresentazione circuitale e vettoriale. Circuito
puramente capacitivo.
La reattanza capacitiva. Rappresentazione circuitale e
vettoriale.
L’IMPEDENZA.
Circuito con resistenza, reattanza induttiva e
reattanza capacitiva in parallelo tra loro.
Rappresentazione circuitale.
Rappresentazione vettoriale. Circuito con resistenza,
reattanza induttiva e reattanza capacitiva in serie tra
loro.
Il triangolo dell’impedenza. Rappresentazione
vettoriale.
Teorema di Pitagora relativo al triangolo rettangolo.
Applicazione del teorema di Pitagora al triangolo
dell’impedenza. La legge di Ohm, con tensioni e
correnti sinusoidali, con inserita l’impedenza.
POTENZA MONOFASE CON GRANDEZZE
SINUSOIDALI.
Angolo di fase. Potenza monofase con grandezze
sinusoidali. Potenza reale o attiva. Potenza reattiva.
Potenza apparente. Relazioni tra potenza attiva,
potenza reattiva e potenza apparente. Calcolo del
fattore di potenza. Valore limite del fattore di potenza.
Correzione del fattore di potenza.
203
73
80
17
81
84
18
85
87
88
89
91
126
93
99
100
104
19
GRANDEZZE TRIFASI SINUSOIDALI.
Collegamenti
dei circuiti trifase. Collegamento
trifase a stella con neutro. Relazioni tra le tensioni
concatenate e le tensioni di fase. Relazioni nel
collegamento trifase a stella con il neutro. Le correnti
nel collegamento trifase a stella con neutro. Sistema
equilibrato. Sistema squilibrato.
POTENZA DI UN SISTEMA TRIFASE.
Potenza reale o attiva. Potenza reattiva. Potenza
apparente.
Collegamento a stella con neutro. Collegamento a
stella senza neutro. Collegamento a triangolo.
ESERCIZI RELATIVI AI SISTEMI TRIFASE
Collegamento a stella con neutro. Collegamento a
stella senza neutro. Collegamento a triangolo.
20
IL RIFASAMENTO.
Come correggere il fattore di potenza. Rifasamento
con batterie di condensatori.
PARTE SECONDA – MISURE ELETTRICHE
21
GENERALITA’
SUGLI
STRUMENTI
DI
MISURA ELETTRICI.
Classi costruttive. Strumenti analogici. Strumenti
digitali. Struttura di uno strumento analogico. Coppia
motrice e coppia antagonista. Scale di lettura. Errori
di misura.
Classi di precisione degli strumenti di misura.
Principi di funzionamento. Strumenti magneto
elettrici a bobina mobile. Strumenti elettromagnetici
a ferro mobile. Strumenti elettrodinamici. Strumenti
termodinamici. Strumenti ad induzione.
TIPI COSTRUTTIVI DEGLI STRUMENTI DI
MISURA MAGGIORMENTE USATI.
Amperometri e voltometri. Frequenziometri.
Wattometri per correnti continue. Varometri.
Fasometri. Contatori di energia elettrica.
Contatori di energia attiva. Contatori elettronici di
energia monofase statici.
22
204
105
109
23
STRUMENTI DI MISURA PARTICOLARI.
Indicatore di sincronismo a luci rotanti.
Sincronoscopi. Gruppi di sincronizzazione.
Spinterometri tarati. Descrizione dello spinterometro.
Taratura dello spinterometro. Curva di taratura dello
spinterometro.
Impiego dello spinterometro nelle prove di collaudo
ad impulso atmosferico.
110
115
24
METODI INDIRETTI DI MISURA CON PIU’
STRUMENTI.
Misura della potenza in corrente continua.
Misura della potenza in corrente alternata.
Misura della potenza reale
nei circuiti trifase
equilibrati. Metodo con 3 wattometri monofase.
Metodo con 2 wattometri monofase inseriti con il
sistema Aron.
Misura delle potenza reattiva nei circuiti trifasi
equilibrati a 3 fili. Metodo con 2
wattometri
monofase inseriti con il sistema Aron. Misura delle
potenza reattiva nei circuiti trifasi squilibrati a 3 fili.
Metodo con 3 wattometri monofase inseriti con il
sistema Righi.
Metodo con 2 wattometri monofase inseriti col sistema
Barbagelata.
116
121
25
MISURA DELLE RESISTENZE ELETTRICHE.
Misurazione di resistenze di piccolo valore ohmico.
Misurazione di resistenze di medio valore ohmico.
Ponte di Wheatstone. Dimostrazione.
Doppio Ponte di Thomson. Dimostrazione.
122
124
26
MISURA DELLE RESISTENZE D’ISOLAMENTO.
I materiali isolanti. Correnti di dispersione.
Resistenza dell’isolamento. Il Megaohmetro. Come si
esegue la misura dell’isolamento.
Misura dell’isolamento delle macchine elettriche.
Valore minimo della misura dell’isolamento dei
motori trifase.
205
125
126
127
200
129
131
27
MISURA DELLA RESISTENZA DELLE PRESE DI
TERRA.
Le prese di terra. Terrometri o tellurometri.
Terrometri “a manovella”. Valore massimo in ohm
delle prese di terra. Distanze tra la presa di terra da
misurare e gli spandenti delle prese di terra
provvisorie.
Terrometri elettronici.
PARTE TERZA - LE MACCHINE ELETTRICHE.
28
132
134
29
135
138
30
139
142
31
MACCHINE A CORRENTE CONTINUA.
Le Dinamo. Le dinamo come generatori di energia
elettrica. L’avvolgimento indotto. L’induttore o
statore. L’indotto o rotore. Il collettore a lamelle. Le
spazzole. Rappresentazione grafica della dinamo negli
schemi elettrici.
SISTEMI DI ECCITAZIONE DELLE DINAMO.
Eccitazione indipendente. Autoeccitazione. Dinamo
con eccitazione in serie. Dinamo con eccitazione in
parallelo. Dinamo con eccitazione composta. Manovre
operative con le dinamo. Rendimento industriale
delle dinamo. Le perdite complessive di potenza.
Perdite nel rame. Perdite nel ferro.
Perdite meccaniche. Perdite per l’eccitazione.
MOTORI A CORRENTE CONTINUA.
Motore dinamo con eccitazione in serie. Motore
dinamo con eccitazione in parallelo. Coppia motrice e
velocità di rotazione. Numero di giri al minuto.
Inversione del senso di rotazione dei motori a corrente
continua con indotto in serie e indotto in parallelo.
Motori con dispositivo ”Brushless” (senza spazzole).
MACCHINE A CORRENTE ALTERNATA. GLI
ALTERNATORI. Statore, Rotore. Avvolgimento
induttore. Avvolgimento indotto. Dinamo eccitatrice
primaria. Eccitazione in “cascata”. Caratteristiche
degli alternatori. Simbologie grafiche. Alternatore
con le dinamo eccitatrici ”Brushless”.
206
143
147
32
148
151
33
152
155
34
156
158
35
159
36
FUNZIONAMENTO DEGLI ALTERNATORI IN
PARALLELO.
Il parallelo. Manovra di messa in parallelo di un
alternatore. Strumenti necessari per eseguire il
parallelo. Inserimento in parallelo dell’alternatore.
Velocità iposincrona dell’alternatore.
Velocità ipersincrona dell’alternatore. Chiusura
dell’interruttore di macchina. Rifasamento della rete
collegata all’alternatore.
Rendimento degli alternatori. Rendimento elettrico.
Rendimento totale industriale.
Reversibilità di funzionamento dell’alternatore.
Il motore sincrono. La velocità di sincronismo.
Avviamento del motore sincrono. Il motore di lancio.
Impiego del motore sincrono nell’industria.
MOTORI A INDUZIONE O ASINCRONI.
Il campo magnetico rotante. Il motore a induzione o
asincrono. Campo magnetico rotante del motore
asincrono trifase. Il rotore a gabbia di scoiattolo..
Velocità dei motori asincroni. Lo scorrimento.
Scorrimento percentuale.
LA MORSETTIERA DEL MOTORE ASINCRONO
TRIFASE.
Inversione del senso di rotazione dei motori asincroni
trifase. Morsetti di connessione degli avvolgimenti
statorici.
Avviamento del motore asincrono trifase.
Il rotore a doppia gabbia di scoiattolo. L’avviamento
stella / triangolo. L’avviamento a tensione ridotta.
I MOTORI ASINCRONI MONOFASE.
L’autoavviamento.
Costituzione del
motore
asincrono monofase.
Comportamento del motore asincrono trifase nella
ipotesi che manchi una fase mentre sta girando.
Protezione contro i corto circuiti. Protezione contro i
sovraccarichi.
I generatori asincroni. Impiego dei generatori
asincroni in montagna.
I TRASFORMATORI.
207
161
162
166
37
167
169
38
170
173
39
174
40
Principio di funzionamento.
Reversibilità dei trasformatori. Rappresentazioni
grafiche dei trasformatori negli schemi elettrici.
Trasformatori monofase. Trasformatori trifase.
Autotrasformatori monofase.
Autotrasformatori trifase.
TRASFORMATORI MONOFASE
Avvolgimento primario. Avvolgimento secondario.
Tensione primaria. Tensione secondaria. Corrente
magnetizzante. Perdite di potenza nei trasformatori.
Perdite nel ferro. Perdite nel rame.
Funzionamento teorico del trasformatore monofase.
Schema equivalente del trasformatore monofase.
Cadute di tensione ohmiche e induttive.
Reattanze di dispersione. Rappresentazioni vettoriali
del trasformatore monofase. Trasformatore monofase
ideale a vuoto.
Trasformatore monofase reale a vuoto.
Trasformatore monofase reale sotto carico.
I RAPPORTI DI TRASFORMAZIONE
Rapporto spire. Rapporto di trasformazione a vuoto
o rapporto nominale. Rapporto di trasformazione a
carico o rapporto effettivo.
Rapporto di trasformazione delle correnti primarie e
secondarie. Rapporti tra tensioni e correnti sotto
carico. Caratteristiche di funzionamento dei
trasformatori. Tensione nominale di un avvolgimento.
Frequenza nominale. Potenza nominale. Corrente
nominale. Perdite a vuoto. Perdite a carico.
Perdite totali. Classe d’isolamento.
TRASFORMATORI TRIFASE.
Collegamento a stella senza neutro. Collegamento a
stella con neutro. Collegamento a triangolo.
Collegamento a Zig Zag.
Collegamenti primari e secondari. Accoppiamenti
possibili. Gruppi vettoriali di appartenenza.
I commutatori di tensione. Commutatori a vuoto.
Commutatori sotto carico.
RAFFREDDAMENTO
208
DEI
TRASFORMATORI
177
TRIFASE.
Natura del mezzo refrigerante. Simbologie.
Tipo di circolazione adottato. Simbologie.
Circolazione forzata dell’aria. Circolazione forzata
dell’olio. Simboli identificativi. Livelli d’isolamento.
Accessori dei trasformatori trifase. Conservatore
dell’olio. Indicatore di livello con livellostato.
Filtro d’aria con Silicagel. Relè Buchholtz.
Termometro con termostato. Immagine termica.
TRASFORMATORI TRIFASE. COLLEGAMENTO
IN PARALLELO.
La tensione di corto circuito.
Requisiti per il collegamento in parallelo. Ripartizione
del carico.
Collegamento degli avvolgimenti. Controllo pratico
della corrispondenza dei terminali.
TRASFORMATORI DI MISURA. Trasformatori
voltometrici. Trasformatori amperometrico.
Tipi d’installazione. Tipi d’impiego.
Caratteristiche dei TV. Caratteristiche dei TA.
(Norme CEI). Norma di sicurezza per i trasformatori
amperometrici.
ERRORI DI MISURA DEI TV E DEI TA.
Errori di misura dei trasformatori voltmetrici.
Rappresentazione vettoriale di un TV ideale.
Rappresentazione vettoriale di un TV reale.
Errori di misura dei trasformatori amperometrici.
Rappresentazione vettoriale di un TA ideale,
Rappresentazione vettoriale di un TA reale.
Suddivisione in 4 classi del grado di precisione dei TV
e dei TA.
178
180
41
181
186
42
187
188
43
189
195
44
I RADDRIZZATORI.
I semiconduttori. Diodi a giunzione. Raddrizzamento
della corrente alternata sinusoidale. Filtri d’uscita o
circuiti di spianamento. Raddrizzatori trifase a diodi.
I Tyristor o diodi controllati SCR. Raddizzatori
trifase con SCR. L’inverter.
196
45
APPLICAZIONI DEI THIRISTORS (SCR).
209
199
Alimentazione ininterrotta della tensione alternata
sinusoidale con il dispositivo statico U.P.S.
Linea di riserva ininterrotta U.P.S. Linea principale.
Gli interruttori statici.
I DISPOSITIVI “BRUSHLESS”.
Applicazione del dispositivo Brushless ad un
generatore sincrono trifase.
Motori elettrici con il dispositivo Brushless.
210