A mio Padre CAMPO ROTANTE DI GALILEO FERRARIS

A mio Padre CAMPO ROTANTE DI GALILEO FERRARIS Prof. Salvatore Patti Clic per andare avanti

Rappresentazione di una sinusoide mediante vettore rotante ESCI Prof. Salvatore Patti

Rappresentazione di una sinusoide mediante vettore rotante ESCI Prof. Salvatore Patti

Rappresentazione di una sinusoide mediante vettore rotante ESCI Prof. Salvatore Patti

Campo rotante di Galileo Ferraris. • È noto che un solenoide percorso da corrente elettrica dà origine nel suo interno a un campo magnetico H che ha come direzione quella I del suo asse come mostrato in fig. 1. ESCI Prof. Salvatore Patti N H l Fig. 1

Campo rotante di Galileo Ferraris. • Se esso è generato da una corrente alternata sinusoidale anch'esso è sinusoidale e lo possiamo esprimere con la seguente relazione: (1) ESCI Prof. Salvatore Patti

Campo rotante di Galileo Ferraris. • Il campo prodotto dalla (1) può essere rappresentato istante per istante mediante due vettori di ampiezza costante e ruotanti in senso opposto con velocità angolare costante e uguale a . ESCI Prof. Salvatore Patti

Campo rotante di Galileo Ferraris. • Infatti come si può vedere dalla fig. 2 componendo i due vettori S+D si ottengono tutti i valori di H(t) relativi a ogni angolo t +HM HM= D 1+S 1 D 2 S 1 D 1+S 1 S 0 D 0 T=0 T S 3 D 3 -HM T Fig. 2 ESCI Prof. Salvatore Patti t

Campo rotante di Galileo Ferraris animazione. HM= D 2+S 2 +HM D 1+S 1 D 2 H= D 3+S 3 S 2 S 1 D 1 S 0 D 0 t=0 t -HM Fig. 3 ESCI T Prof. Salvatore Patti

Campo rotante di Galileo Ferraris. • Se si prende in esame un sistema polifase, polifase in cui ogni fase è caratterizzata da un opportuno sfasamento e alimenta delle bobine disposte in modo da formare un angolo opportuno. ESCI Prof. Salvatore Patti

Campo rotante di Galileo Ferraris. • Si può vedere come le componenti di un tipo, per es. le S si elidono, mentre le D si sommano per dare un campo magnetico costante rotante, rotante chiamato campo rotante di Galileo Ferraris dal nome del suo scopritore. ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI BIFASI • Un campo rotante bifase si può realizzare con due avvolgimenti posti a 90° 90 come in fig. 3 e alimentati con due correnti alternate aventi l'una rispetto all'altra uno sfasamento di un quarto di periodo. ESCI F 1 I 1 X 1 I 2 Prof. Salvatore Patti F 2 P 1 X 2 Fig. 3

CAMPI ROTANTI BIFASI • Esse danno • Si ha che per rispettivamente t=0, H 1=0 e un campo H 2=HM come magnetico mostrato rispettivamente in fig. 4 a e 4 b. ESCI Prof. Salvatore Patti

F 2 F 1 I 2 I 1 Per t=0 H 2=HM H 1=0 X 2 X 1 P 2 P 1 Fig. 4 b Fig. 4 a • Bobine coassiali alimentate da un sistema bifase con le tensioni sfasate di 90 gradi ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI BIFASI S 1 D 1 S 2 D 2 Per t=0 fig. 4 a’ fig. 4 b’ H 1=0 HM= D 1+S 1=0 t ESCI Per t=0 H 2=HM HM= D 2+S 2 Prof. Salvatore Patti t

F 1 Riepilogo I 1 F 2 I 2 X 1 P 2 P 1 Fig. 4 b Fig. 4 a HM=0 D 1 HM= D 2+S 2 S 1 S 2 t D 2 t Per t=0 fig. 4 c ESCI H 1=0 fig. 4 d Prof. Salvatore Patti H 2=HM

F 1 I 1 X 1 Fig. 3 P 1 Ruotando la Clik per 2 fino a bobina ruotare portare il suo asse a 90 gradi rispetto alla bobina 1 anche la posizione di S 2 e D 2 ruotano Clik per come si vede in ruotare figura F 2 I 2 X 2 P 2 HM=0 D 1 Fig. 3 HM= D 2+S 2 S 1 t S 2 D 2 t Per t=0 fig. 4 a’ ESCI H 1=0 Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI BIFASI D 1 D 2 S 1 S 2 fig. 4 a’ fig. 4 b’ Se adesso si sovrappongono i due campi si ottiene, come mostrato fig. 4(a+b), che le due componenti D 1 e D 2 si sommano e ruotano con velocità costante e uguale per ambedue, mentre S 1 e S 2 ruotano sempre mantenendosi opposti ed eliminandosi. ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI BIFASI D 1 S 2 S 1 D 2 fig. 4(a+b) ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Analogo risultato può ottenersi con sistemi trifasi o polifasi. • Per quanto riguarda i sistemi trifasi si ha che gli avvolgimenti devono essere posti a 120° elettrici con le correnti sfasate fra loro di 120°. • Le tre correnti devono avere uguale valore efficace. ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Esse daranno luogo quindi a tre campi magnetici. ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Se i tre avvolgimenti identici non fossero anch’essi sfasati di 120 gradi avremo la seguente condizione, ma disposti sullo stesso asse alimentandoli con un sistema trifase diamo origine a tre campi magnetici le cui componenti Destre D e Sinistre S sono illustrate rispettivamente nelle figure 5 a, 5 b, 5 c seguenti: ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Se i tre avvolgimenti identici non fossero anch’essi sfasati di 120 gradi avremo che la somma dei campi magnetici generati sarebbe Nulla, infatti: ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI I 1 • Per t=0 F 1 D 1 , x 1 S 1 Fig. 5 a P 1 ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI I 2 F 2 120° S 2 X 2 120° D 2 , P 2 ESCI Prof. Salvatore Patti Fig. 5 b

CAMPI ROTANTI TRIFASI I 3 F 3 240° S 3 X 3 D 3 , 240° Fig. 5 c P 3 ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Componendo questi campi magnetici otteniamo due terne rotanti una sinistrorsa e una destrorsa la cui somma dà come valore zero come è evidente nella figura 6 D 1 D 3 S 3 D 2 Fig. 6 ESCI D 1 S 2 S 1 D 3 Prof. Salvatore Patti S 3 D 2 S 1

CAMPI ROTANTI TRIFASI • A questo punto sfasiamo gli avvolgimenti ognuno di 120 gradi rispetto all’asse I 1 F 1 D 1 , t=0 x 1 S 1 Fig. 7 a P 1 • Per far ciò lasciamo fermo il primo avvolgimento, fig. 7 a. ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Ruotiamo il secondo avvolgimento di 120° in senso antiorario come in figura 7 b ESCI X 2 i 2 F 2 D 2, S 2 X 2 i 2 F 2 D 2 P 2 Fig. 7 b Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Il terzo avvolgimento deve essere I 3 F 3 P 3 D 3 S 3 X 3 ruotato di F 3 240 gradi fig. 7 c ESCI i 3 P 3 X 3 Fig. 7 c Prof. Salvatore Patti D 3 , S 3

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Se componiamo il tutto e sommiamo vettorialmente le componenti sia le componenti destrorse che sinistrorse, fig. 8, otteniamo che il valore massimo del campo magnetico rotante generato è pari a 3 volte la componente destrorsa D, quindi è i 3/2 del valore massimo di ciascuno dei tre campi alternati. Esso ruota con velocità angolare e compie un giro in un periodo. ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Mentre le componenti sinistrorse formano, fig. 8, una terna di vettori rotanti S 1, S 2, S 3, equilibrata e pertanto e sempre nullo il loro effetto. X 2 i 1 F 1 P 3 D 1, D 2, D 3 P 2 S 3 X 1 i 2 F 3 F 2 S 1 i 3 P 1 ESCI X 1 X 3 Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI S D HTD=D 1+D 2+D 3== =S 1 -0, 5 S 2 -0, 5 S 3= = ½HM -0, 5 ½HM -0, 05 ½HM = =½HM(1 -0, 5)=0 ESSENDO S= ½HM ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI • Componenti Sinistrorse ESCI • Componenti destrorse Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI Rotore del motore Asincrono Vettore campo rotante Htot Componente sinistrorsa nulla MAT ESCI Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI MAT ESCI MAT Prof. Salvatore Patti

Principio di funzionamento • Alla chiusura del circuito del Motore Asincrono Trifase le correnti primarie MAT ESCI inducono un campo rotante costante a velocità costante che tagliando i conduttori del rotore in c. c. induce in essi una tensione che fa circolare una corrente che provoca una coppia motrice che trascina in rotazione il rotore nella stessa direzione del campo rotante. Prof. Salvatore Patti

CAMPI ROTANTI TRIFASI ESCI Prof. Salvatore Patti

Fine ESCI Prof. Salvatore Patti