1

AVVIAMENTO AVVIAMENTO AVVIAMENTO AVVIAMENTO

dei dei dei dei

MOTORI MOTORI MOTORI MOTORI

ASINCRONI ASINCRONI ASINCRONI ASINCRONI

TRIFASITRIFASITRIFASITRIFASI

Punti di lavoroC

n

C

n

C

n

stabilità

C

n

R Punto R Punto instabileinstabile Punti stabiliPunti stabili

• Il punto P è stabileperché se la velocità aumenta Cr aumenta più velocemente della Cm, il motore rallenta fino a riportarsi in P.

• Se viceversa la velocità diminuisce la coppia Crdecresce più velocemente di Cm il motore accelera.

• Si capisce a questo punto che la stabilità gioca un fattore importante nella scelta del motore da accoppiare ad un certo carico.

2

Qual è il punto accettabile?

Il punto B Il punto B èè stabile, mentre il punto A stabile, mentre il punto A èèinstabile: se si perturba il sistema verso destra i l instabile: se si perturba il sistema verso destra i l sistema va in B, verso sinistra il motore si ferma.sistema va in B, verso sinistra il motore si ferma.

Caratteristica Caratteristica montacarichi montacarichi

maccmacc . utensile. utensile

A e B stabili

A fa lavorare il motore a 4 poli in una zona a bass o A fa lavorare il motore a 4 poli in una zona a bass o scorrimento e quindi con perdite basse; il punto B porta il scorrimento e quindi con perdite basse; il punto B porta il

motore a 2 poli a lavorare in una zona con perdite elevate e motore a 2 poli a lavorare in una zona con perdite elevate e quindi con elevate probabilitquindi con elevate probabilit àà di danneggiare il motore.di danneggiare il motore.

EFFETTIEFFETTI

PROBLEMAPROBLEMA

AVVIAMENTO DEI MOTORI AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIASINCRONI TRIFASI

Corrente allo spunto elevata, Corrente allo spunto elevata, pari a 4 pari a 4 ÷÷ 8 volte la corrente 8 volte la corrente

nominale.nominale.

Disturbi agli altri carichi Disturbi agli altri carichi alimentati dalla stessa linea alimentati dalla stessa linea

(lampade, motori, ecc.). (lampade, motori, ecc.). Rischio di non avviamento Rischio di non avviamento

del motore stesso.del motore stesso.

Eccessiva caduta di tensione Eccessiva caduta di tensione sulla linea di alimentazione.sulla linea di alimentazione.CONSEGUENZECONSEGUENZE

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

MODALITMODALITÀÀ

RIMEDIORIMEDIO

AVVIAMENTO DEI MOTORI AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIASINCRONI TRIFASI

Diminuire la corrente di spuntoDiminuire la corrente di spunto

Motori con rotore a gabbiaMotori con rotore a gabbiaAvviamento a tensione Avviamento a tensione

ridottaridotta

Motori con rotore avvoltoMotori con rotore avvoltoAvviamento con resistenze Avviamento con resistenze

rotoricherotoriche

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

3

MOTORI CON ROTORE A GABBIAMOTORI CON ROTORE A GABBIA

Tre sistemi di avviamento a tensione ridottaTre sistemi di avviamento a tensione ridotta

•• Avviamento stella Avviamento stella -- triangolotriangolo•• Avviamento con reattanze Avviamento con reattanze statorichestatoriche•• Avviamento con autotrasformatoreAvviamento con autotrasformatore•• SoftstarterSoftstarter

Aspetto positivoAspetto positivo

Aspetto negativoAspetto negativo

RiduzioneRiduzione corrente di spuntocorrente di spunto

RiduzioneRiduzione coppia di spuntocoppia di spunto

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

Definizioni

• La norma CEI 17.50 (EN 60947-4-1) fornisce le seguenti definizioni.

• Avviatore: associazione di tutti i dispositivi di manovra necessari ad avviare e fermare un motore, in combinazione con un’adatta protezione contro il sovraccarico.

• Avviatore diretto: Avviatore che applica la tensione di linea ai terminali del motore in una sola operazione.

CIRCUITO DI POTENZACIRCUITO DI POTENZA

AllAll’’avviamento le fasi avviamento le fasi

vengono collegate a stella, vengono collegate a stella,

poi commutate a triangolo ad poi commutate a triangolo ad

avviamento avvenuto.avviamento avvenuto.

K1 = contattore lineaK1 = contattore lineaK2 = contattore triangoloK2 = contattore triangoloK3 = contattore stellaK3 = contattore stella

AVVIAMENTO STELLAAVVIAMENTO STELLA--TRIANGOLOTRIANGOLO

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

aa I31

I' ⋅= aa I31

I' ⋅=aa C

31

C' ⋅= aa C31

C' ⋅=

IIaa = Corrente di spunto con le fasi collegate a triangolo= Corrente di spunto con le fasi collegate a triangolo

II’’aa = Corrente di spunto con le fasi collegate a stella= Corrente di spunto con le fasi collegate a stella

CCaa = Coppia di spunto con le fasi collegate a triangolo= Coppia di spunto con le fasi collegate a triangolo

CC’’aa = Coppia di spunto con le fasi collegate a stella= Coppia di spunto con le fasi collegate a stella

AVVIAMENTO STELLAAVVIAMENTO STELLA--TRIANGOLOTRIANGOLO

CORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTOCORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTO

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

4

DIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTIDIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTI

AVVIAMENTO STELLAAVVIAMENTO STELLA--TRIANGOLOTRIANGOLO

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

COSTO BASSOCOSTO BASSO

AVVIAMENTO STELLAAVVIAMENTO STELLA--TRIANGOLOTRIANGOLO

•• Corrente di spunto bassa e fissa (1/3 di quella ad Corrente di spunto bassa e fissa (1/3 di quella ad avviamento diretto).avviamento diretto).

•• Coppia di spunto bassa e fissa (1/3 di quella ad Coppia di spunto bassa e fissa (1/3 di quella ad avviamento diretto).avviamento diretto).

•• Interruzione dellInterruzione dell’’alimentazione nella commutazione alimentazione nella commutazione stellastella--triangolo (con punta di corrente elevata).triangolo (con punta di corrente elevata).

VANTAGGIVANTAGGI

SVANTAGGISVANTAGGI

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

Le reattanze vengono Le reattanze vengono

inserite in serie allo inserite in serie allo

statore allo spunto ed statore allo spunto ed

escluse ad avviamento escluse ad avviamento

terminato.terminato.

CIRCUITO DI POTENZACIRCUITO DI POTENZA

Le

K1 = contattore inserimento K1 = contattore inserimento reattanzereattanze

K2 = contattore lineaK2 = contattore linea

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON REATTANZE STATORICHEREATTANZE STATORICHE

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

⋅=

N

aaa V

V'II'

⋅=

N

aaa V

V'II'

2

N

aaa V

V'CC'

⋅=

2

N

aaa V

V'CC'

⋅=

IIaa = Corrente di spunto alla tensione nominale V= Corrente di spunto alla tensione nominale VNN

II’’aa = Corrente di spunto alla tensione ridotta V= Corrente di spunto alla tensione ridotta V’’aaCCaa = Coppia di spunto alla tensione nominale V= Coppia di spunto alla tensione nominale VNN

CC’’aa = Coppia di spunto alla tensione ridotta V= Coppia di spunto alla tensione ridotta V’’aa

CORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTOCORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTO

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON REATTANZE STATORICHEREATTANZE STATORICHE

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

5

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON REATTANZE STATORICHEREATTANZE STATORICHE

DIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTIDIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTI

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

COSTO MEDIOCOSTO MEDIO

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON REATTANZE STATORICHEREATTANZE STATORICHE

•• Avviamento progressivo (anche a piAvviamento progressivo (anche a piùù gradini).gradini).•• PossibilitPossibilitàà di stabilire la coppia di avviamento.di stabilire la coppia di avviamento.•• Nessuna interruzione dellNessuna interruzione dell’’alimentazione durante alimentazione durante

ll’’avviamento.avviamento.

•• Corrente di spunto piCorrente di spunto piùù elevata (a paritelevata (a paritàà di coppia) di coppia) rispetto allrispetto all’’avviamento con autotrasformatore e avviamento con autotrasformatore e con stella con stella -- triangolo.triangolo.

VANTAGGIVANTAGGI

SVANTAGGISVANTAGGI

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

Allo spunto il motore viene Allo spunto il motore viene alimentato con la tensione alimentato con la tensione

secondaria secondaria delldell’’autotrasformatore.autotrasformatore.

Ad avviamento terminato Ad avviamento terminato ll’’autotrasformatore viene autotrasformatore viene

escluso.escluso.

CIRCUITO DI POTENZACIRCUITO DI POTENZA

K1 = contattore autotrasformatoreK1 = contattore autotrasformatoreK2 = contattore centro stellaK2 = contattore centro stella

autotrasformatoreautotrasformatoreK3 = contattore lineaK3 = contattore linea

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON AUTOTRASFORMATOREAUTOTRASFORMATORE

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

2

N

aaa V

V'II'

⋅=

2

N

aaa V

V'II'

⋅=

2

N

aaa V

V'CC'

⋅=

2

N

aaa V

V'CC'

⋅=

IIaa = Corrente di spunto alla tensione nominale V= Corrente di spunto alla tensione nominale VNN

II’’aa = Corrente di spunto alla tensione ridotta V= Corrente di spunto alla tensione ridotta V’’aaCCaa = Coppia di spunto alla tensione nominale V= Coppia di spunto alla tensione nominale VNN

CC’’aa = Coppia di spunto alla tensione ridotta V= Coppia di spunto alla tensione ridotta V’’aa

CORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTOCORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTO

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON AUTOTRASFORMATOREAUTOTRASFORMATORE

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

6

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON AUTOTRASFORMATOREAUTOTRASFORMATORE

DIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTIDIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTI

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

COSTO ELEVATOCOSTO ELEVATO

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON AUTOTRASFORMATOREAUTOTRASFORMATORE

•• Avviamento progressivo (anche a piAvviamento progressivo (anche a piùù gradini).gradini).•• PossibilitPossibilitàà di stabilire la coppia di avviamento.di stabilire la coppia di avviamento.•• Nessuna interruzione dellNessuna interruzione dell’’alimentazione durante alimentazione durante

ll’’avviamento.avviamento.•• Corrente di spunto piCorrente di spunto piùù bassa (a paritbassa (a paritàà di coppia) di coppia)

rispetto allrispetto all’’avviamento con reattanze avviamento con reattanze statorichestatoriche..

•• Nessuno.Nessuno.

VANTAGGIVANTAGGI

SVANTAGGISVANTAGGI

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

aa I31

I' ⋅= aa I31

I' ⋅= aa C31

C' ⋅= aa C31

C' ⋅=

⋅=

N

aaa V

V'II'

⋅=

N

aaa V

V'II'

2

N

aaa V

V'CC'

⋅=

2

N

aaa V

V'CC'

⋅=

2

N

aaa V

V'II'

⋅=

2

N

aaa V

V'II'

⋅=

2

N

aaa V

V'CC'

⋅=

2

N

aaa V

V'CC'

⋅=

MOTORI CON ROTORE A GABBIAMOTORI CON ROTORE A GABBIARiepilogoRiepilogo

correnticorrenti coppiecoppie

stellastella--triangolotriangolo

reattanzereattanze

autotrasformatoreautotrasformatore

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

Aspetto positivoAspetto positivo

MOTORI CON ROTORE AVVOLTOMOTORI CON ROTORE AVVOLTO

Sistema utilizzatoSistema utilizzato

Avviamento con resistenze rotoricheAvviamento con resistenze rotoriche

RiduzioneRiduzione corrente di spuntocorrente di spuntoAumentoAumento coppia di spuntocoppia di spunto

Aspetto negativoAspetto negativo NessunoNessuno

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

7

Le resistenze vengonoLe resistenze vengonoinserite in serie al rotore inserite in serie al rotore allo spunto ed escluse allo spunto ed escluse

gradualmente.gradualmente.Ad avviamento terminato il Ad avviamento terminato il

rotore viene chiuso in rotore viene chiuso in cortocircuito.cortocircuito.

CIRCUITO DI POTENZACIRCUITO DI POTENZA

K1 = contattore lineaK1 = contattore lineaK2 = contattore esclusione K2 = contattore esclusione

primo gradinoprimo gradinoK3 = contattore esclusione K3 = contattore esclusione

secondo gradino e secondo gradino e cortocircuito rotorecortocircuito rotore

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON RESISTENZE ROTORICHERESISTENZE ROTORICHE

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

⋅⋅≅

N

aNa C

C'I1,3I'

⋅⋅≅

N

aNa C

C'I1,3I'

maxa CC' ≤ maxa CC' ≤

IINN = Corrente nominale= Corrente nominale

II’’aa = Corrente di spunto= Corrente di spunto

CCNN = Coppia nominale= Coppia nominale

CCmaxmax = Coppia massima= Coppia massima

CC’’aa = Coppia di spunto= Coppia di spunto

CORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTOCORRENTE E COPPIA ALLO SPUNTO

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON RESISTENZE ROTORICHERESISTENZE ROTORICHE

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON RESISTENZE ROTORICHERESISTENZE ROTORICHE

DIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTIDIAGRAMMI DELLE COPPIE E DELLE CORRENTI

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

COSTO ELEVATOCOSTO ELEVATO

AVVIAMENTO CON AVVIAMENTO CON RESISTENZE ROTORICHERESISTENZE ROTORICHE

•• Avviamento progressivo (a piAvviamento progressivo (a piùù gradini).gradini).

•• Coppia di spunto elevata (pari, se occorre, a quella Coppia di spunto elevata (pari, se occorre, a quella massima).massima).

•• Corrente di spunto bassa.Corrente di spunto bassa.

•• NecessitNecessitàà di manutenzione delle spazzole e degli di manutenzione delle spazzole e degli anelli.anelli.

AVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASIAVVIAMENTO DEI MOTORI ASINCRONI TRIFASI

SVANTAGGISVANTAGGI

VANTAGGIVANTAGGI