Laboratorio motore asincrono trifase: prove, separazione perdite, corrente di spunto

Prove fondamentali

La prova a vuoto alimenta il motore alla tensione nominale $V_n$ senza carico meccanico e misura $P_0$, $I_0$ e $\cos\phi_0$; la corrente a vuoto è tipicamente il 2-10% di $I_n$. Le perdite nel ferro $P_{Fe}$ si ottengono sottraendo da $P_0$ le perdite meccaniche. Le perdite meccaniche si stimano estrapolando $P_0$ a tensione nulla. La prova in cortocircuito usa rotore bloccato e tensione ridotta, circa $0,15 \div 0,25 V_n$, per ottenere $I_{cc}=I_n$; si ricavano $R_{cc}=\frac{P_{cc}}{3I_{cc}^2}$, $Z_{cc}=\frac{V_{cc}}{\sqrt{3}I_{cc}}$ e $X_{cc}=\sqrt{Z_{cc}^2-R_{cc}^2}$.

Bilancio delle perdite

La prova su carico misura coppia, velocità e potenza assorbita; il rendimento è $\eta=\frac{C\omega}{P_a}$, con $\omega=\frac{2\pi n}{60}$. Le perdite nel ferro sono costanti al variare del carico. Il bilancio separa perdite nel ferro, perdite meccaniche, perdite statoriche $P_{js}=3R_sI^2$ e perdite rotoriche $P_{jr}=sP_{tr}$, dove $s$ è lo scorrimento e $P_{tr}=P_a-P_{js}-P_{Fe}$ è la potenza trasmessa.

Avviamento

• La corrente di spunto è 5-7 volte $I_n$. L'avviatore stella-triangolo riduce corrente di linea e coppia a $1/3$; l'autotrasformatore offre una riduzione quadratica e il soft-starter è un'ulteriore alternativa.