Macchine Elettriche. Processi, Apparati E Sistemi Per La Conversione Di Energia
- ISBN/EAN
- 9788820422158
- Editore
- Franco Angeli
- Collana
- Ingegneria elettrica
- Formato
- Brossura
- Anno
- 2013
- Edizione
- 7
- Pagine
- 800
Disponibile
65,00 €
Il libro è il primo tra i testi della collana di ingegneria elettrica espressamente rivolto allo studio dei fenomeni elettrici nei loro aspetti energetici. A partire dai fondamenti dell'elettromagnetismo e della teoria dei circuiti, vengono sviluppati i concetti chiave della conversione di energia elettrica, per arrivare alla descrizione della macchina e dei dispositivi che realizzano tale conversione, analizzati nel loro funzionamento statico e dinamico.
Il testo si raccomanda particolarmente per la riuscita sintesi tra esposizione rigorosa dei principi fondamentali e costante attenzione agli aspetti tecnologici, che riflette la completezza dell'esperienza degli autori, i quali hanno affiancato una vasta attività professionale al loro ruolo di professori universitari, svolto in gran parte presso il Massachussetts lnstitute of Technology. Inoltre, l'ampiezza della trattazione, che include tra l'altro i motori frazionari, i servomotori e gli azionamenti allo stato solido, rende l'opera, oltre che un valido strumento didattico, anche un utile testo di consultazione. Nell'edizione italiana si è preferito conservare la valida e moderna impostazione della apprezzata seconda edizione, aggiungendo gli aggiornamenti e le novità introdotte dalla terza edizione, essenzialmente nel settore degli apparati elettronici di potenza.
Maggiori Informazioni
| Autore | Fitzgerald A. E.; Kingsley C. Jr.; Kusko A. |
|---|---|
| Editore | Franco Angeli |
| Anno | 2013 |
| Tipologia | Libro |
| Collana | Ingegneria elettrica |
| Lingua | Italiano |
| Indice | Parte I - Conversione elettromeccanica dell'energia 1.Principi generali 1. 1. Considerazioni generali sui fenomeni fisici 1.2.Fondamenti analitici 1.3 Energia nei sistemi magnetici con un solo avvolgimento di eccitazione 1.3.1. Tensione indotta ed energia elettrica in ingresso 1.3.2. Energia del campo magnetico 1.4. Circuiti magneticamente accoppiati. Introduzione ai trasformatori 1.4.1. Il trasformatore ideale 1.4.2. Scomposizione dei campi magnetici 1.4.3. Induttanze di dispersione e circuito equivalente 1.4.4. Auto e mutue induttanze 1.5. Energia nei sistemi magnetici con più avvolgimenti di eccitazione 1.5.1. Tensioni indotte ed energia elettrica in ingresso 1.5.2. Energia del campo magnetico 1.6. Energia del campo elettrostatico 1.7. Proprietà dei materiali 1.8. Riepilogo Problemi 2. I principi della conversione elettromeccanica dell'energia p 2.1. Sistemi magnetici con un solo avvolgimento di eccitazione 2.1.1. Lavoro meccanico 2.1.2. Forze meccaniche. Lavori virtuali 2.1.3. Forze meccaniche. Analisi lineare 2.2. Coppia dovuta a variazione di riluttanza nelle macchine rotanti 2.3. Sistemi magnetici con più avvolgimenti di eccitazione 2.4. Equazioni dinamiche dei sistemi magnetici 2.5. Tecniche analitiche 2.5.1. Tecniche di linearizzazione 2.5.2. Circuiti equivalenti 2.5.3. Funzioni di trasferimento e diagrammi a blocchi 2.6. Il campo elettrico quasi-stazionario come mezzo di accoppiamento 2.7. Macchina sincrona moncfase elettrostatica 2.8. Confronto tra le macchine elettromagnetiche e quelle elettrostatiche 2.9. Riepilogo Problemi 3. Macchine rotanti fondamentali 3.1. Concetti elementari 3.1.1. Macchine sincrone elementari 3.1.2. Macchine a corrente continua elementari 3.1.3. Macchine ad induzione elementari 3.2. Forze magnetomotrici di avvolgimenti distribuiti 3.3. Coppia e tensione in una macchina a poli lisci 3.3.1. Il punto di vista dei circuiti accoppiati 3.3.2. Il punto di vista del campo magnetico 3.4. Campi magnetici rotanti 3.5. Introduzione alle macchine sincrone polifasi 3.6. Introduzione alle macchine polifasi ad induzione 3.7. Funzionamento del collettore 3.8. Introduzione alle macchine a corrente continua 3.9. Riepilogo. La natura dei problemi delle macchine elettriche Problemi Parte Il - La macchina idealizzata 4. Teoria delle macchine a corrente continua ideali 4. 1. La macchina a corrente continua ideale 4. 2. Equazioni dinamiche 4.2.1. Il punto di vista dei campi magnetici 4.2.2. Il punto di vista dei circuiti accoppiati 4. 3. Funzioni di trasferimento e schemi a blocchi di macchine a corrente continua 4.3.1. Generatori a corrente continua. Analisi lineare 4.3.2. Motori a corrente continua con eccitazione indipendente 4. 4. Sistemi di controllo di velocità dei motori 4. 5. Introduzione ai sistemi di controllo retroazionati 4. 6. Esempi di sistemi retroazionati che utilizzano macchine a corrente continua 4.6.1. Un semplice regolatore di tensione per generatore 4.6.2. Un semplice regolatore di velocità di un motore 4.6.3. Un semplice asservimento di posizione 4. 7. Risposta in frequenza di sistemi a ciclo chiuso 4. 8. Generatori autoeccitati 4..9. Retroazioni di tensione e di corrente 4.10. Matadinamo e amplidinamo 4.10.1. Generatori a metadinamo 4.10.2. Amplidinamo 4.11. La metadinamo come macchina generalizzata 4.12. Riepilogo Problemi 5. Teoria delle macchine sincrone ideali 5. 1. La macchina sincrona ideale 5. 2. Induttanze della macchina 5.2.1. Induttanza propria di rotore ed induttanze mutue tra statore e rotore 5.2.2. Induttanze proprie di statore 5.2.3. Induttanze mutue di statore 5.2.4. Riepilogo delle induttanze 5. 3. Trasformazione in grandezze di asse diretto ed in quadratura 5'. 4. Equazioni fondamentali della macchina nelle variabili d'asse 5. 5. Analisi del regime sincrono permanente 5.5.1. Equazioni elettriche 5.5.2. Diagrammi vettoriali 5.5.3. Semplificazioni per macchine a rotore liscio 5. 6. Caratteristiche potenza-angolo in regime sincrono permanente 5.6.1. Macchine a rotore liscio 5.6.2. Macchine a poli salienti 5.6.3. Curve potenza-angolo normalizzate 5. 7. Analisi dei transitori. Corto circuito trifase 5.7.1. Resistenze d'armatura e di campo trascurate 5.7.2. Resistenze e tensioni trasformatoriche trascurate 5.7.3. Resistenza di campo inclusa. Tensioni trasforma- toriche trascurate 5. 8. Regolazione di tensione. Schema a blocchi 5. 9. Caratteristiche potenza-angolo in regime transitorio 5.10. Effetti di circuiti rotorici addizionali 5.10.1. Effetti- sulla potenza e sulla coppia 5.10.2. Effetti sulle relazioni tensioni-correnti 5.11. Dinamica della macchina sincrona 5.11.1.Equazione elettromeccanica fondamentale 5.11.2. Analisi linearizzata 5.11.3.Analisi non-lineare. Metodi di uguaglianza delle aree 5.12. Riepilogo Problemi 6. Teoria delle macchine a induzione polifasi ideali 6. 1. La macchina a induzione ideale 6. 2. Trasformazione nelle variabili d'asse 6. 3. Relazioni fondamentali della macchina nelle variabili d'asse 6. 4. Analisi in regime permanente 6. 5. Caratteristiche in regime permanente 6.5.1. Analisi del circuito equivalente 6.5.2. Teorema di Thévenin applicato al circuito equivalente 6.5.3. Caratteristiche coppia-scorrimento 6. 6.Transitori elettrici nelle macchine a induzione 6.6.1.Corrente iniziale di corto circuito trifase 6.6.2.Decadimento della corrente di corto circuito 6.6.3.Circuito equivalente in condizioni transitorie 6. 7. Dinamica della macchina a induzione 6. 8. Servomotori bifasi 6. 9. Sistemi di controllo con synchro 6.9.1. Synchro trifasi di coppia 6.9.2. Synchro monofasi di coppia 6.10. Synchro trasformatori di controllo 6.11. Riepilogo Problemi Parte III - La macchina reale 7 .Considerazioni pratiche sull'impiego delle macchine 7. 1. Fattori fisici che influenzano le prestazioni della macchina 7. 2. Saturazione magnetica 7. 3. Sorgenti di eccitazione 7.3.1. Il fattore di potenza delle macchine in alternata 7.3.2. Sistemi di eccitazione per turboalternatori 7. 4.Perdite 7.4.1. Perdite nel rame 7.4.2. Perdite meccaniche 7.4.3. Perdite a vuoto o perdite nel ferro 7.4.4. Perdite addizionali a carico 7. 5. Potenza nominale e riscaldamento 7. 6. Mezzi di raffreddamento delle macchine elettriche 7. 7. Trasformatori ideali e reali 7.7.1. Eccitazione e correnti magnetizzanti 7.7.2. Circuito equivalente 7. 8. Aspetti pratici dell'analisi dei trasformatori 7.8.1. Circuiti equivalenti approssimati per i trasformatori di potenza 7.8.2. Circuiti equivalenti approssimati dei trasformatori a frequenza variabile 7.8.3. Trasformatori a impulsi - Analisi qualitativa 7.8.4. Prove in corto circuito e a vuoto 7. 9. Trasformatori nei circuiti trifasi 7.10. Autotrasformatori. Trasformatori a più avvolgimenti 7.10.1. Autotrasformatori 7.10.2. Trasformatori a più avvolgimenti 7.11.Riepilogo Problemi 8. Macchine a corrente continua 8.1. Onde di flusso e f.m.m. nelle macchine in c.c. 8.1.1. Effetto della f.m.m. di armatura 8.1.2. Commutazione e poli ausiliari 8.1.3. Avvolgimenti compensatori 8.2. Fondamenti analitici: aspetti circuitali elettrici 8.3. Fondamenti analitici: aspetti circuitali magnetici 8.3.1. Curva di magnetizzazione a vuoto 8.3.2 Effetto della forza magneto motrice di armatura 8.4.Analisi delle prestazioni a regime 8.4.1. Analisi dei generatori 8.4.2. Analisi dei motori 8.5. Controllo di velocità dei motori 8.6. Riepilogo - Applicazioni delle macchine in c.c. Problemi 9. Macchine sincrone 9.1. Onde di flusso e f.m.m. nelle macchine sincrone 9.1.1. Macchine a rotore liscio 9.1.2. Macchine a poli salienti 9.2. Circuiti equivalenti delle macchine sincrone 9.2.1. Macchine a rotore liscio 9.2.2. Macchine a poli salienti 9.3. Caratteristiche a vuoto e in corto circuito 9.3.1. Caratteristiche a vuoto e perdite a vuoto a velocità nominale 9.3.2. Caratteristica di corto circuito e perdite in corto circuito 9.3.3. Saturazione a carico 9.4. Caratteristica a fattore di potenza zero e triangolo di Potier 9.5. Macchine sincrone sature 9.5.1. Reattanza sincrona satura 9.5.2. Approssimazioni 9.5.3. Metodo ANSI 9.5.4. Effetti della saturazione sulle altre reattanze della macchina 9.6. Misura delle reattanze 9.7. Caratteristiche di funzionamento in regime permanente 9.8. Generatori sincroni interconnessi 9.9. Riepilogo Problemi 10. Motori polifasi a induzione 10.1. Onde di flusso e di f.m.m. nelle macchine a induzione 10.1.1. Reazioni del rotore 10.1.2. Come riferire allo statore le grandezze di rotore 10.2. Il circuito equivalente 10.3. Curve normalizzate coppia-scorrimento 10.4. Effetti della resistenza di rotore. Rotori a doppia gabbia 10.4.1. Motori a rotore avvolto 10.4.2. Rotori a barre alte e a doppia gabbia 10.4.3. Considerazioni sulle applicazioni dei motori 10.5. Calcolo delle prestazioni dalle prove a vuoto e a rotore bloccato 10.6. Controllo di velocità dei motori a induzione 10.6.1. Motori a numero di poli variabile 10.6.2. Variazione della frequenza di alimentazione 10.6.3. Variazione della tensione di alimentazione 10.6.4. Variazione della resistenza rotorica 10.6.5. Variazione dello scorrimento -con dispositivo ausiliari 10.7. Riepilogo Problemi 11. Controlli a stato solido di motori 11.1. Applicazioni di controlli a stato solido 11.1.1. Terminologia 11.1.2. Sistemi con motori a corrente continua 11.1.3. Sistemi in corrente alternata a frequenza variabile 11.1.4. Sistemi con motori ad induzione a tensione regolabile 11.1.5. Sistemi con motore a rotore avvolto 11.1.6.Motori universali con eccitazione in serie 11.2. Introduzione ai circuiti raddrizzatosi 11.2.1. Diodo raddrizzatone monofase a semionda 11.2.2. Tiristore monofase a semionda 11.2.3. Raddrizzatore monofase, carico reattivo 11.2.4.Raddrizzatore trifase a semionda 11.3. Azionamenti con motori a corrente continua 11.3.1. Azionamento a diodo monofase a semionda 11.3.2. Azionamento a tiristore monofase a semionda 11.3.3. Azionamento a tiristori trifase a semionda 11.3.4. Chopper 11.4. Introduzione agli inverter 11.4.1.Inverter monofase in parallelo 11.4.2. Funzionamento dell'inverter monofase in pa- rallelo 11.4.3. Inverter trifase 11.4.4. Forme d'onda negli inverter trifase 11.5. Azionamenti di motori a corrente alternata a frequenza variabile 11.6. Riepilogo Problemi 12. Motori frazionari in corrente alternata 12. 1. Motori monofasi a induzione - Esame qualitativo 12. 2. Prestazioni all'avviamento e a regime dei motori mo- nofasi a induzione 12.2.1. Avvolgimento ausiliario e resistenza 12.2.2. Avvolgimento ausiliario e condensatore 12.2.3. Avvolgimento ausiliario e condensatore a in- serzione permanente 12.2.4 Avvolgimento ausiliario e condensatore a due valori 12.2.5. Polo schermato (o spira cortocircuitata) 12. 3. Motori sincroni monofasi 12.3.1. Motori a riluttanza autoavvianti 12.3.2. Motori a isteresi 12.4. Motori serie in corrente alternata. Motori universali 12.5. Motori a repulsione e derivati 12.6. Teoria del campo rotante dei motori monofasi a in- duzione 12.7. Tacheometri in corrente alternata 12.8. Funzionamento squilibrato delle macchine bifasi sim- metriche - Il concetto dei componenti simmetrici 12.9. Motori bifasi di controllo 12.10.Teoria del campo rotante di macchine bifasi a induzione dissimmetriche 12.10.1. Teoria generalizzata 12.10.2.Coppia di spunto 12.10.3.Motori con avvolgimento ausiliario e con- densatore o resistenza 12.11.Motori passo-passo 12.12. Riepilogo Problemi Appendici A. Il sistema per unità B. Soluzione normalizzata di equazioni differenziali lineari del secondo ordine C. Tensioni e campi magnetici in avvolgimenti distribuiti a corrente alternata C. 1.Tensioni generate C.1.1. Avvolgimenti distribuiti a passo raccorciato C.I.2. Fattori di distribuzione e di passo C.2. F.m.m. d'armatura C.2.1. Avvolgimenti concentrati a passo intero C.2.2. Avvolgimenti distribuiti a passo accorciato D. Sistemi trifasi D. 1. Generazione di tensioni trifasi D.2.Tensioni, correnti e potenze trifasi D. 3 Circuiti collegati a stella e triangolo D.4. Analisi di sistemi trifasi equilibrati - Diagrammi monofasi D. 5. Altri sistemi polifasi Indice analitico |
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