Dal circuito equivalente, applicando la legge di Ohm, derivano l'equazione ed il diagramma vettoriale:
Assumono particolare significato l'angolo di sfasamento d'uscita
j che nel caso di figura presuppone
un carico Ohmico-induttivo, l'angolo di sfasamento interno
j0 , l'angolo
di carico d che vede la
f.e.m. a vuoto in anticipo sulla tensione d'uscita, l'angolo
caratteristico (angolo di cortocircuito) q
del triangolo fondamentale dell'alternatore.
Osservazione: come vedremo poco più avanti, il
modello appena trovato per l'alternatore, oltre ad essere condizionato
dai vincoli semplificativi esposti fin dall'inizio, risulta ulteriormente
limitato nella sua utilizzabilità dal fatto che il parametro
XS non è costante ma varia, a causa
della variazione di XI, al variare della corrente
di eccitazione, della corrente erogata e dello sfasamento d'uscita.
In ogni caso, da verifiche effettuate, si è osservato che
i risultati ottenibili assumendo per XS un valore
costante pari a quello ricavato in corrispondenza della corrente
d'eccitazione nominale sono sufficientemente prossimi ai reali.
Il modello di B.E. permette di rispondere rapidamente ai seguenti
due quesiti:
a) determinare quale corrente di eccitazione è necessaria affinché l'alternatore eroghi una corrente I [A], con una tensione VY [V] ed uno sfasamento d'uscita j.
Allo scopo si calcola la f.e.m. necessaria a vuoto con la relazione:
Infine, dalla caratteristica di magnetizzazione, si ricava la
corrente di eccitazione Ie [A] necessaria.
b) determinare quale tensione si ha in uscita quando, data una nota eccitazione Ie, l'alternatore eroga la corrente I [A] con lo sfasamento j.
Dalla caratteristica di magnetizzazione si ricava la f.e.m. a
vuoto E0 [V], quindi si esegue la seguente costruzione
basata sul triangolo fondamentale OAB dell'alternatore:
Il triangolo fondamentale si disegna partendo dal cateto orizzontale O__A di lunghezza pari a R0·I , quindi si disegna il cateto verticale A__B di lunghezza pari a XS·I ed infine l'ipotenusa O__B di lunghezza pari a ZS·I. Ovviamente l'angolo del vertice O è pari all'angolo caratteristico di cortocircuito q.
Si traccia poi l'arco di cerchio di centro O e raggio
E0, quindi, a partire da B si traccia
una semiretta formante l'angolo j
con la retta di riferimento dello sfasamento. Risulta evidente
che il segmento B__P altro non è che la tensione
stellata d'uscita considerando che soddisfa l'equazione 
.
Macchine sincrone
Programma per la classe quinta
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