0128. Perchè nel nel motore asincrono trifase il problema delle terze armoniche e loro multipli non si presenta?

espertomini

Vorrei delle delucidazioni sul motivo per il quale nel motore asincrono trifase il problema delle terze armoniche e loro multipli non si presenta ma bensì si hanno problemi per quanto riguarda le quinte armoniche, settime armoniche, ecc. Vorrei, se è possibile, inoltre avere una dimostrazione sia di tipo grafico che di tipo analitico dove si dimostri che non si verifica il fenomeno delle terze armoniche nel suddetto motore. (Stefano Scardaci)


sem_esperto_rossoLe terze armoniche delle tre correnti di fase formano un sistema omopolare (ovvero, sono tre componenti di corrente oscillanti a frequenza 3x50Hz e perfettamente sincrone - in fase). Se il motore (come spesso accade) è esercito con collegamento a tre fili e neutro isolato, viene a mancare la richiusura di tali correnti, che pertanto sono nulle. Anche nel caso in cui esistesse il suddetto collegamento neutro, le terze armoniche delle correnti di fase produrrebbero dei campi magnetici uguali e sincronizzati – in fase –, ma sfasati di 120 gradi nello spazio, e pertanto con somma vettoriale nulla. Dimostrazioni grafiche o analitiche in genere non sono utili, dato che il fenomeno ha una spiegazione semplicissima ed ovvia una volta afferrati i concetti di base relativi alla generazione dei campi magnetici rotanti delle macchine in alternata. Il discorso ovviamente cambia per le altre armoniche (5-a, 7-a , ecc.), le quali producono rispettivamente un campo rotante in senso inverso a velocità 5*omega ed un campo rotante a velocità 7*omega in senso diretto. Questo si verifica soprattutto quando il motore è alimentato tramite inverter a bassa frequenza di commutazione (ad esempio inverter costruiti tramite GTO- gate –turn-off-thyristor). I campi armonici (5 e 7) di statore inducono nel rotore correnti ad essi sincrone, le quali generano a loro volta due campi rotorici che agganciano i rispettivi campi statorici (il 5 con il 5 ed il 7 con il 7) producendo coppie medie. I problemi sorgono dall’interazione tra campi d’ordine armonico distinto (ad esempio il primo di statore ed il quinto di rotore), dato che sorgono coppie pulsanti che possono essere talmente forti da rompere, in certi casi, la gabbia stessa.

Claudio Bruzzese - Ingegnere Elettrotecnico


 
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