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Modulo A Norme pratiche per il laboratorio di elettrotecnica
Calcoli preliminari di massima
L'esecuzione della misura prevede la scelta delle apparecchiature e degli strumenti appropriati. Pertanto preso nota delle caratteristiche degli utilizzatori in esame, oggetto della misura, si considerano:
1. Il generatore di energia
- Generatore a corrente continua (C.C.);
- Generatore a corrente alternata (A.C.).
2. La tensione di alimentazione
- Ug = Tensione fornita dal generatore;
- Ua = Tensione applicata all'utilizzatore(Ua < Ug).
3. La corrente nel circuito
- Ig = corrente generata;
- Ia = corrente assorbita (Ia < Ig), Ia = I1 + I2 + I3 + .....+ In con (1,2,3......n) = numero utilizzatori.
4. Le apparecchiature di regolazione e controllo
- Potenziometro (C.C.);
- Variac (A.C.).
5. Le apparecchiature di manovra
- Interruttori;
- Commutatori;
6. Gli strumenti di misura
- Digitali;
- Analogici;
- Magnetoelettrici (C.C.);
- Elettromagnetici (C.C. e/o A.C.);
- Elettrodinamici (C.C. e/o A.C.).
- Portata dello strumento (Valore max di fondo scala);
- Classe di precisione (errore strumentale).
Premessa alla prima verifica
Per la prima esercitazione, per ulteriore sicurezza, è preferibile scegliere una tensione di alimentazione di valore modesto Ug = 125 V C.C. Per acquisire dimestichezza con gli strumenti analogici,di laboratorio, è preferibile scegliere valori di tensione, corrente e strumenti tali da consentire una facile lettura. Pertanto la scelta deve essere orientata in modo da ottenere una costante strumentale K = 1, la quale permette la "lettura diretta" sul quadrante degli strumenti.
Calcoli di massima
Per semplicità di esposizione vengono svolti i calcoli di massima per la verifica del 1° Principio di Kirchoff. (vedi schema di principio e topografico nell' Unità 1.
Analizzando i vari punti di cui sopra, si scelgono:
1. Banco prova con generatore a c.c.;
2. Tensione:
- Ug = 125V c.c.
- Ua = UCL = 90V c.c. (Vedi Unità 1);
3. Corrente:
- Ig = 10A;
- Ia = IA = IA1 + IA2
IA = corrente misurata dall'ampermetro A (corrente totale del circuito);
IA1 = corrente misurata dall'ampermetro A 1;
IA2 = corrente misurata dall'ampermetro A 2
==> Ia = Ua/Req = UCL/Req; ==> Req = R1*R2/(R1+R2);
Premesso che i resistori a filo avvolto, del tipo preso in esame oggetto della misura, hanno una tolleranza circa +10% ==> R 1 = circa 55 ohm ed R 2 = circa 110 ohm (Vedi Unità 1), pertanto
Req = R1*R2/(R1+R2) = 55*110/(55*110) = circa 36,7 ohm
e Ia = Ua/Req = 90/36,7 = circa 2,45A
4. Per la regolazione come "potenziometro" si usa il VARIAC integrato nel banco prova. - N.B. il Variac è un'apparecchiatura che funziona in corrente alternata, quindi esso agisce sul circuito in a.c. che alimenta il gruppo di trasformazione e conversione in corrente continua del banco prova, pertanto è regolando la tensione in corrente alternata che risulta regolata la tensione in corrente continua -.
5. Come organo di manovra è sufficiente il sezionatore, a valle delle protezioni, sul banco prova. Inoltre si può inserire, in serie agli ampermetri, un sezionatore a leva tipo da banco di laboratorio.
6. In base a quanto sopra si scelgono:
- Strumenti analogici;
- Elettromagnetici (tipo a ferro mobile);
- Portata (fondo scala):
V = Voltmetro 150V;
A = Ampermetro A = 2,5A;
A1 = Ampermetro A1 = 2,5A;
A2 = Ampermetro A2 = 1 A;
- Classe 0,5
N.B. Ulteriori dati e caratteristiche degli strumenti sono da rilevare, come meglio precisato nell'Unità 9.
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