Macchine e azionamenti elettrici corrente nominale (46,3 A) evidenzia che, per quanto riguarda tali correnti, si tratta di un fenomeno contenuto, con effetti marginali sul funzionamento. Si osserva inoltre una sostanziale congruenza tra forma d’onda calcolata e misurata, che attesta la validità e accuratezza del modello elettromagnetico adottato. Potenzialmente più significative sono le azioni meccaniche, come mostrato negli andamenti istantanei di figura 30 e nelle distribuzioni di figura 31. La figura 30 mostra l’andamento calcolato analiticamente (an) e mediante simulazione FEM 3D mozionale (FEM) del momento flettente istantaneo applicato ai dischi mono-lateri di estremità (sinistro (S) e destro (L)); valgono le seguenti osservazioni: • il momento flettente applicato a ciascun disco ruota sincrono con il rotore, con valore pressoché costante perché causato dalla inclinazione di ciascun disco rispetto all’asse di rotazione; • l’ondulazione di tale momento flettente, dell’ordine di circa 0,25 volte il valore medio, è dovuta all’effetto delle aperture di cava durante la rotazione; • questa ondulazione causa un carico pulsante, che può sollecitare a fatica sia i dischi che l’albero. La figura 31 mostra i risultati di una analisi elastica lineare statica FEM, eseguita sul disco bilatero centrale: è mostrata la distribuzione dello sforzo di von Mises e il conseguente stato di deformazione del disco in senso assiale; valgono le seguenti note: • il massimo valore dello sforzo di von Mises (circa 21 MPa), che si verifica al lembo interno del disco forato, è assai inferiore al limite di snervamento; • la deformazione del disco, correlata alla modulazione del traferro, produce un massimo spostamento locale del disco di circa 0,14 mm in senso assiale, dunque abbastanza limitato rispetto al traferro meccanico nominale (e ai suoi scostamenti, dovuti alle dissimmetrie). Trasformatori modulari di interfaccia con la rete Le peculiarità e i vantaggi nella adozione di generatori a FA con struttura modulare sono validi anche per quanto riguarda l’interfaccia con la rete: in tal caso, la configurazione modulare può essere adottata per il trasformatore. In figura 32 è mostrato, a titolo di esempio, lo schema di principio di un intero sistema di generazione gennaio/febbraio 2023 17 Figura 29 Correnti in un circuito costituito da due cicli-fase in parallelo, durante una rotazione completa di rotore a velocità nominale, nel funzionamento a vuoto: corrente misurata (im), corrente calcolata (ic) π Figura 30 Momento flettente istantaneo applicato ai dischi di estremità destro (D) e sinistro (S), valutato analiticamente (Tan) e mediante simulazione FEM 3D mozionale (TFEM) π Figura 31 Sforzo di Von Mises [MPa] sulla superficie del disco rotorico centrale, e corrispondente deformazione assiale (scala amplificata di 103) π Figura 32 Schema di un sistema di conversione da fonte eolica, con 3 moduli: un generatore trifase a tre moduli; un sistema di raddrizzatori PWM, una linea in CC, una terna di invertitori PWM, un trasformatore a 6 avvolgimenti (T6av) π
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