Appunti sulla Misura di Potenza in un Sistema Trifase

Introduzione al Metodo di Inserzione Aaron

• Sistema trifase a tre fili (senza conduttore neutro)
• Utilizzo di 2 wattmetri monofase in serie con bobine amperometriche su due conduttori di linea.
• Schema di inserzione rappresentato in figura.

Dettagli dell'Inserzione

• Wattmetro 1 (W13):
  • Bobina amperometrica: morsetto ingresso e morsetto uscita.
  • Bobina voltmetrica: collegata a valle della bobina amperometrica.
• Wattmetro 2 (W23):
  • Simile al primo con morsetti di ingresso e uscita.
• La potenza attiva è ricavata da:
  [ P = P_{13} + P_{23} ]

Potenza Attiva e Reattiva

• Potenza attiva (P) è influenzata da:
  • Valori efficaci delle correnti di linea e tensioni concatenate.
  • Coseno dell'angolo di sfasamento tra tensioni e correnti.
• Quando lo sfasamento > 90°:
  • L'indice del wattmetro analogico può deviare negativamente. In questo caso, è necessario invertire il collegamento.

Situazione di Lettura Negativa

• Quando si verifica una lettura negativa, si deve considerare solo il wattmetro con lettura minore (W minore).
• Potenza totale attiva deve essere sempre positiva.

Potenza Reattiva

• La potenza reattiva (Q) è misurabile solo in sistemi simmetrici ed equilibrati: [ Q = ext{radice di 3} * (P_{13} - P_{23}) ]

Potenza Apparente e Fattore di Potenza

• Potenza apparente (S) calcolata con: [ S = ext{radice di 3} * P ]

• Fattore di potenza (fp) dato da: [ fp = \frac{P}{S} ]

Tipi di Carico e Relazioni tra Potenze

• Carico puramente resistivo: [ P_{13} = P_{23} ] (Q = 0)
• Carico induttivo: [ P_{13} > P_{23} ] (Q > 0)
• Carico capacitivo: [ P_{13} < P_{23} ] (Q < 0)

Strumenti di Misura

• Includono amperometri e voltmetri per valutare rispettivamente corrente e tensione.
• In caso di sistema squilibrato, utilizzare 3 amperometri (uno per ciascun conduttore di linea).

Esempio di Misura in Laboratorio

• Obiettivo: misurare potenza e fattore di potenza di un motore asincrono trifase funzionante a vuoto.
• Caratteristiche del motore:
  • Potenza: 150 kW, Tensione: 220 V, Corrente: 4,9 A, Fattore di potenza: 0.80
• Schema elettrico con due wattmetri e tre amperometri.

Tabella degli Strumenti

• Wattmetri e amperometri devono avere portate sufficienti per le misure previste.
• Considerare autoconsumo degli strumenti.

Calcolo delle Grandezze Richieste

• Potenza corretta calcolata tenendo conto dell'autoconsumo: [ P' = P - P_{autoconsumo} ]
• Calcolo del fattore di potenza con la relazione inversa.

Conclusione

• Tutte le misure e i calcoli devono rispettare le condizioni di simmetria e equilibrio del sistema per garantire risultati validi.

Riferimenti e Saluti

• Appuntamento per il prossimo tutorial sulle misure con il metodo Righi.