2005: Dinamo e motore asincrono

Questo è il tema del 2005:

Una macchina in corrente continua, funzionante da dinamo con eccitazione indipendente, viene mantenuta in rotazione da un motore asincrono trifase a 4 poli e con gli avvolgimenti statorici collegati a stella.

Sul motore, avente le seguenti caratteristiche:

tensione nominale = 380 V corrente nominale = 22 A rapporto di trasformazione = 1,3

sono state eseguite 2 prove a vuoto, con tensioni di alimentazione diverse, che hanno dato i seguenti risultati:

                 V1 = 380 V        potenza assorbita = 590 W             cosϕ0= 0,21

                 V'1 = 340 V       potenza assorbita = 525 W             corrente assorbita = 3,88 A

mentre la resistenza misurata tra 2 morsetti statorici vale 0,28 Ω.

Il candidato, fatte eventuali ipotesi aggiuntive, calcoli separatamente le perdite nel ferro e quelle meccaniche. 
Considerando che il motore lavora a pieno carico con un rendimento dell'89% determini:

•  la corrente nelle fasi del rotore,
•  la velocità di rotazione e la resistenza delle fasi del rotore,
•  la potenza meccanica trasmessa,
•  la coppia meccanica e quella di attrito,
•  la tensione, la corrente erogata dalla dinamo e la potenza fornita al carico 

considerando che la dinamo stessa presenta la seguente caratteristica esterna teorica (trascurando la reazione d'indotto):

Il candidato 

• illustri infine le conseguenze di una diminuzione del 20% della corrente erogata dalla dinamo.

Nel testo sono messi in evidenza in giallo i punti importanti su cui focalizzare l'attenzione. In grassetto le richieste. In rosso e grassetto quelle parti che richiedono al candidato di fare ipotesi (sensate!) o di riflettere sulle conseguenze di variazioni dei parametri