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MACCHINA SINCRONA - Coggle Diagram
MACCHINA SINCRONA
3. Funzionamento a Vuoto e a Carico
Funzionamento a Vuoto (Senza Carico Collegato)
L'alternatore gira ma non eroga corrente verso l'esterno.
La tensione prodotta dipende solo dalla velocità di rotazione e dal flusso magnetico.
Siccome la velocità deve rimanere costante per mantenere stabile la frequenza (es. 50 Hz), l'unico modo per regolare la tensione è cambiare la corrente di eccitazione
Caratteristica a vuoto: Un grafico che mostra che all'aumentare della corrente $I_e$ la tensione sale, prima come una retta e poi si stabilizza (saturazione magnetica).
Funzionamento a Carico (Con Utilizzatori Collegati)
Quando colleghiamo un carico (es. lampadine, motori), nello statore comincia a scorrere corrente. Questa corrente crea un secondo campo magnetico che interagisce con quello del rotore (reazione d'indotto). Il comportamento cambia in base al tipo di carico:
Carico Ohmico (Resistivo - es. resistenze): I campi magnetici si ostacolano creando una forza che frena il motore (coppia resistente). La tensione cambia leggermente.
Carico Induttivo (es. motori elettrici): I campi magnetici tendono a indebolirsi a vicenda (smagnetizzazione). La tensione cala vistosamente.
Carico Capacitivo (es. condensatori): I campi magnetici si aiutano e si sommano. La tensione sale molto e i nuclei rischiano di saturare.
1. Cos'è e Com'è Fatto l'Alternatore?
L'alternatore è una macchina elettrica utilizzata principalmente come generatore per trasformare l'energia meccanica (movimento) in energia elettrica. È composto da due parti principali:
Statore (parte fissa): Un cilindro cavo fatto di lamierini magnetici che ospita 3 avvolgimenti di filo elettrico sfasati tra loro di 120°.
Rotore (parte mobile): È agganciato all'albero di rotazione e crea il campo magnetico. Può essere di 3 tipi:
A magneti permanenti (per piccole potenze).
A poli salienti (con sporgenze visibili su cui si avvolge il filo).
A poli lisci (con fessure/cave sulla superficie esterna).
Come funziona in breve: Un "motore primo" (come una turbina o un motore a scoppio) fa girare il rotore. Il campo magnetico del rotore, girando, "taglia" i fili dello statore e vi genera dentro 3 tensioni alternate (corrente trifase).
2. Come si Alimenta il Rotore? (Sistemi di Eccitazione)
Se il rotore non è a magneti permanenti, ha bisogno di essere alimentato in corrente continua per creare il magnetismo. Ci sono 3 modi per farlo:
Autoeccitazione rotante (vecchio sistema): Usa una dinamo e dei contatti striscianti (spazzole e anelli). È stato abbandonato perché i contatti si usuravano facilmente.
Eccitazione Brushless (senza spazzole): Usa un piccolo alternatore ausiliario e un raddrizzatore montati direttamente sull'albero. Non ha contatti che strisciano ed è molto più affidabile.
Eccitazione Statica: Preleva la corrente direttamente dalla rete elettrica esterna e la trasforma in continua, usando comunque contatti striscianti.