10 –Morfologia e motori sincroni

Costruzioni elettromeccaniche
a.a. 2003 -04
MACCHINE SINCRONE
Morfologia e motori primi
1 – La macchina sincrona
2 – Motori primi
Bozza – 7 Marzo 04
1
1 – La macchina sincrona
2
cave di statore
4 poli

N
D
36 cave di statore
n
F
angolo meccanico fra le
cave
F
m 
S
2
 10
36
passo polare
m

 D
p

 D
4
3
cava di statore
bietta
4
N
N
n
S
n
S
180°m
180°m
2 poli
6 poli
180° el =180°m
f  n ; [n]  g/s
180°el = 60°m
f  3  n ; [n]  g/s
n
N
S
 el 
180°m
4 poli ; 180°el = 90°m
f  2  n ; [n]  g/s
p
m
2
p
n ( [n]  [g/s] )
2
n 1 n
f  pp
 p
( [n]  [g/min] )
60 2 60
f  pp  n 
5
a) asse orizzontale,
supporti a scudo
b) asse orizzontale,
supporti a cavalletto
6
Macchina sincrona 34 kVA – asse orizzontale, supporti a scudo
7
Alternatore a poli salienti, asse orizzontale, supporti a cavalletto
8
Alternatore sincrono monofase Westinghouse, 1905 – 600 kVA, 6 kV, 25 Hz
500 g/min, 6 poli – Eccitazione 120 V, 60 A – asse orizzontale, supporti a cavalletto
9
Macchina ad asse verticale
cuscinetti
di guida
reggispinta
10
Macchina a poli salienti (macchina anisotropa)

n
N
D
F
F
S
11
Rotore a poli salienti di un alternatore di grande potenza
anelli di alimentazione
dell’induttore
12
anelli di alimentazione
dell’induttore
13
Macchina a rotore liscio (macchina isotropa)

D
14
Rotore liscio ( 2 poli) di una alternatore di grande potenza
15
Rotore liscio (2 poli) di un alternatore di grande potenza
16
Rotore liscio (4 poli) di un alternatore di grande potenza
17
2 – Motori primi
Per macchine di grande potenza si utilizzano:
 turbine idrauliche
 turbine a vapore
 turbine a gas
 macchine eoliche
Per macchine di minor potenza si usano anche motori diesel (ad esempio nei
gruppi di alimentazione di emergenza) o motori elettrici (ad esempio nei
gruppi rotanti per la conversione della frequenza)
18
Esempi di turbine idrauliche
Turbina Pelton
19
Alternatori azionati da turbine Pelton
alternatore
turbina Pelton
generatore in c.c di
eccitazione
20
Turbina Kaplan
21
Girante Kaplan di piccola potenza
22
Schema di girante Kaplan di grande potenza
23
Giranti di turbine Kaplan
24
Alternatore ad asse verticale azionato da turbina Kaplan
25
Alternatore ad asse verticale con trave portante superiore
reggispinta
cuscinetti
di guida
26
Alternatore ad ombrello
reggispinta
cuscinetti
di guida
27
Schema di turbina Francis
28
Turbina Francis – 1905 – 45 CV (33,55 kW), 500 g/min – portata 0,17 m3/s, salto 27 m
29
Girante turbina Francis – 1905 – 45 CV (33,55 kW), 500 g/min
30
Giranti di turbine Francis di grande potenza
31
Schema di alternatore ad asse verticale azionato da turbina Francis
32
Installazione di una girante Francis di grande potenza
33
Schema di un gruppo di grande potenza azionato da turbina a vapore
turbina bassa
pressione
eccitatrice
turbine alta
pressione e media
pressione
alternatore
fondazioni
34
Gruppo di grande potenza azionato da turbina a vapore
turbine alta
e media
pressione
alternatore
turbina bassa
pressione
eccitatrice
35
Turbina a vapore
di un gruppo di
grande potenza
36
Sala macchine della centrale di Larderello (energia geotermica)
37
Alternatore di grande potenza azionato da turbina a vapore
38
Alternatore azionato da motore diesel
39