Ripartizione del carico, corrente di compensazione

L'alternatore G2 sia stato allacciato in parallelo alla linea e sia funzionante a vuoto, sulla linea l'alternatore G1 stia erogando le potenze attiva e reattiva richieste dai carichi. In tali condizioni l'alternatore G2 non eroga corrente e la turbina che lo trascina eroga la potenza meccanica strettamente necessaria a vincere le perdite a vuoto dell'alternatore.

Affinché l'alternatore G2 eroghi potenza attiva sappiamo che bisogna aumentare la coppia motrice della sua turbina. Se non è variata la potenza attiva richiesta dalla linea bisogna contemporaneamente ridurre la potenza attiva erogata dall'alternatore G1 riducendo la coppia motrice della sua turbina così che la somma delle potenze erogate dai due alternatori sia uguale alla potenza richiesta dai carichi, altrimenti l'equilibrio dinamico del sistema non può ricostituirsi se non attraverso una variazione di velocità del sistema e, dunque, della frequenza.

Affinché l'alternatore G2 eroghi potenza reattiva induttiva sappiamo che si deve aumentare la sua eccitazione. Se la richiesta di potenza reattiva in linea è rimasta invariata, di pari passo si deve diseccitare l'alternatore G1 perché rimanga invariata la tensione alle sbarre.

In tali condizioni, se i due alternatori sono uguali, l'indicazione dell'eguale ripartizione delle potenze attive è data dalle eguali indicazioni dei wattmetri di macchina, l'eguale ripartizione delle potenze reattive dalle eguali indicazioni dei cosfimetri. In tal caso le correnti indicate dagli amperometri di macchina sono uguali fra di loro e danno una somma aritmetica pari all'intensità della corrente di linea (vedi il primo grafico).

Partendo dalla situazione appena descritta, si supponga di aumentare l'eccitazione della macchina G1: si otterrà allora una f.e.m. E01' in tale macchina maggiore di quella precedente E01 e, contemporaneamente, si dovrà ridurre l'eccitazione della macchina G2 (dando così luogo ad una f.e.m. E02' inferiore alla precedente E02) se si vuol mantenere costante la tensione alle sbarre. La condizione di equilibrio delle tensioni V1 = V2 = cost. richiede un'azione smagnetizzante sulla macchina G1, troppo eccitata, che perciò eroga adesso una corrente I1' maggiormente in ritardo su V1 (affinché diminuisca il suo flusso per polo) ed un'azione sovramagnetizzante sulla macchina G2, poco eccitata, che perciò deve erogare una corrente I2' in anticipo su V2 al fine di aumentare il suo flusso per polo. Queste due correnti I1' e I2' risultano, rispettivamente, somma vettoriale di I1 ed I2 con una nuova corrente swattata IC denominata corrente di compensazione (che non va in linea, ma circola solamente nel circuito interno costituito dagli avvolgimenti statorici delle due macchine e dalle sbarre). Questa corrente è nociva perché produce nelle macchine maggiori perdite e si riconosce, nel caso di macchine uguali ed ugualmente caricate, dalla diversità delle indicazioni dei due amperometri di macchina e dalle diversità delle correnti di eccitazione. Nel caso più generale di alternatori di diversa potenza o uguali ma diversamente caricati, si riconosce dalla diversità delle indicazioni dei cosfimetri di macchina e dal fatto che la somma delle indicazioni degli amperometri di macchina è maggiore di quella dell'amperometro di linea.

Per togliere un alternatore dal parallelo bisogna dapprima scaricarlo (nel caso in cui la richiesta di potenza della linea rimanga invariata, si dovrà caricare in eguale misura il secondo alternatore) e, una volta a vuoto, aprire l'interruttore di linea.

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