Re: in serie o in parallelo?

From: Mino Saccone <mino.saccone.xspam_at_fastwebnet.it>
Date: Sat, 11 May 2002 21:49:19 +0200

"Elio Fabri" <mc8827_at_mclink.it> ha scritto nel messaggio
news:3CDD5CE1.E6284BE_at_mclink.it...

SNIP
> Quindi la regolazione delle macchine in continua e' relativamente
> semplice.
>
> Ma per generatori in corrente alternata le cose sono piu' complicate,
> perche' c'e' da tener conto non solo del valore della f.e.m., ma anche
> della _fase_. Se infatti due macchine in parallelo hanno la stessa
> f.e.m., ma sono sfasate, la f.e.m. risultante nel circuito che le
> collega *non e' nulla*: in prima approssimazione ha un'ampiezza
> proporzionale alla differenza di fase.

Ovviamente quello che dice Elio Fabri � ineccepibile. Solo due precisazioni
su frequenza e tensione da ingegnere elettrotecnico mancato.
Quando facciamo "il parallelo" di un alternatore, quando cioe' colleghiamo
in rete un alternatore, magari di pochi kW con una rete che distribuisce
tutta la potenza europea, la tensione e la fase sono veramente critiche
soltanto al momento della chiusura dell'interruttore; l'istante di chiusura
dei coltelli deve trovare le sinusoidi della linea e dell'alternatore
veramente vicine pena fortissime extracorrenti e il conseguente intervento
delle protezioni.

Dopo questo fatidico istante, il rotore dell'alternatore � come ingaggiato
in quello che potremmo chiamare un "ingranaggio elettrico con la rete" e
tende a ruotare in sincronismo perfetto con essa. Per fare un paragone
meccanico e' come se la rete fosse un'immenso albero con ingranaggi
ingaggiati con tanti motori che, proprio perch� ingaggiati, non possono che
ruotare alla velocita' dell'albero stesso al massimo variata di un rapporto
fisso: il numero dei denti nel caso degli ingranaggi, il numero di paia di
poli nel caso degli alternatori. Se spingiamo con la turbina esso
contribuira' a far andare piu' veloce l'albero, se lo freniamo esso
utilizzer� la potenza generata dagli altri (anche l'alternatore puo'
funzionare da motore), ma la sua velocita' di rotazione sara' sempre
sincrona con l'albero e con gli altri generatori sincroni (esistono anche
quelli asincroni, ma non ce ne occupiamo qui e comunque la trattazione non
sarebbe molto diversa).

Solo applicando carichi eccezionali e molto al di fuori dei valori nominali
si puo' far "perdere il passo" a un alternatore per cui cio', nel normale
funzionamento, non si verifica mai.

Tutto quanto sopra per dire che la regolazione della frequenza non e' mai un
problema del singolo alternatore, ma di tutta la rete, nell'analogia
meccanica di cui sopra si capisce che un'eccesso di potenza tende a far
accelerare l'albero e allora, se si vuole mantenere la frequenza (velocita')
costante occorre agire sui generatori (motori) piu' potenti e via via
scendendo. Ma il singolo motore spesso di potenza piccola rispetto alla
somma degli altri non puo' far altro che "seguire" la fase del tutto.

Per la verita' gli alternatori non hanno un'accoppiamento cosi' rigido come
gli ingranaggi e anzi le variazioni di fase (mai di frequenza) sono i piloti
del trasferimento di potenza dall'alternatore alla rete e viceversa.

L'altra funzione importante e' la regolazione della tensione per la quale
vale un discorso un po' simile a quello della frequenza. Un alternatore
isolato regola la tensione regolando l'eccitazione (cioe' l'intensita' del
campo magnetico). Se invece variamo l'eccitazione di un alternatore in
parallelo a una grande linea di distribuzione, in realta' variamo solo la
quantita' e direzione della "potenza reattiva" scambiata con la linea.

Solo la somma delle regolazioni delle eccitazioni stabilira' la tensione
della linea (qui l'analogia meccanica non mi sostiene purtroppo), quindi
ancora una volta le centrali pilota si faranno carico di fare la regolazione
principale e anche qui si andra' via via scalando un po' come per la
frequenza.

Saluti

Mino Saccone
Received on Sat May 11 2002 - 21:49:19 CEST