Potenza e tensione: le basi per una corretta selezione del motore elettrico
La scelta di un motore elettrico nelle applicazioni industriali è molto più che scegliere la potenza giusta da un catalogo. Nella pratica ingegneristica, la potenza e la tensione, il loro rapporto reciproco e il modo in cui influenzano il funzionamento dell’intero sistema di azionamento sono fondamentali. La comprensione di questi parametri è essenziale sia per la progettazione di nuove macchine che per l’adeguamento o la riparazione di impianti esistenti.
In questo articolo spieghiamo cos’è la tensione, come la potenza si differenzia dalla tensione, come interpretare la potenza di una corrente elettrica e cosa sono la potenza attiva, reattiva e apparente nella pratica industriale.
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Chiama: +48 717 500 983Che cos’è la tensione e perché è importante nella scelta di un motore?
Che cos’è il voltaggio? La tensione è la differenza di potenziale elettrico tra due punti di un circuito. Determina il potenziale di lavoro di una fonte di energia, ma non indica di per sé quanta energia verrà effettivamente consumata dal carico.
Nella pratica industriale, la tensione nominale è fondamentale. Si tratta del valore di tensione per il quale il motore è stato progettato e per il quale il produttore garantisce un funzionamento sicuro e a lungo termine.
- Una tensione troppo bassa comporta una minore corrente e una minore coppia.
- una tensione troppo alta porta al surriscaldamento degli avvolgimenti
- il mancato rispetto della tensione nominale riduce la durata dell’isolamento del motore
Per verificare la tensione si utilizza un misuratore di tensione o una pinza amperometrica con funzione di misurazione della tensione.
Qual è la differenza tra potenza e tensione?
Qual è la differenza tra potenza e tensione? Questa è una delle domande più frequenti che ci si pone quando si scelgono motori e azionamenti:
- tensione – definisce il potenziale di una fonte di energia per compiere lavoro
- potenza – specifica la quantità di energia effettivamente consumata dal ricevitore per unità di tempo
La tensione non indica la quantità di energia consumata. Solo la potenza indica il carico effettivo del sistema e la quantità di lavoro svolto dal motore.
Potenza elettrica – definizione e calcoli
La potenza di una corrente elettrica è il prodotto della tensione e della corrente assorbita da un determinato dispositivo. Determina il lavoro che l’elettricità compie in una determinata unità di tempo.
Per i sistemi a corrente continua (DC):
P = U – I
dove:
P – potenza
U – tensione
I – corrente
Nei sistemi a corrente alternata (AC) si distinguono diversi tipi di potenza a causa dello sfasamento tra tensione e corrente.
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Potenza attiva, reattiva e apparente: concetti chiave nei sistemi a corrente alternata
La potenza reattiva e la potenza attiva apparente sono le tre componenti principali della potenza nei sistemi a corrente alternata che influenzano direttamente la scelta del motore, dell’inverter, delle protezioni e del carico effettivo sulla rete.
Potenza attiva
La potenza attiva (P) è la parte di energia elettrica che viene convertita in lavoro meccanico o in calore. È la potenza attiva che è responsabile del lavoro effettivo del motore e della sua capacità di azionare la macchina.
Potenza reattiva
L’energia reattiva (Q) è l’energia che non svolge un lavoro utile o non viene convertita in calore. Durante il funzionamento, il sistema la preleva dalla rete e poi la reimmette nella fonte, causando un carico aggiuntivo sul sistema.
Potenza apparente
La potenza apparente (S) è la somma geometrica della potenza attiva e reattiva. Descrive il carico totale che un carico, ad esempio un motore, rappresenta per la rete elettrica.
La relazione tra i diversi tipi di potenza è descritta dalle formule:
P = S – cos(Φ)
Q = S – sin(Φ)
Calcolo della potenza apparente
- S = Usk – Isk – utilizzando i valori efficaci di tensione e corrente
- S = 1/2 –Um –Im – per forme d’onda sinusoidali
- S = √(P² + Q²) – conoscendo i valori di potenza attiva e reattiva
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Misurazioni di potenza e tensione nella pratica industriale
I valori di potenza attiva e reattiva possono essere misurati con una pinza amperometrica. Affinché la misurazione sia affidabile, è necessario che il misuratore sia impostato correttamente e che la misurazione sia effettuata nel modo corretto.
- selezione della modalità monofase o trifase
- misurazione su un filo adatto
- collegamento corretto delle sonde di misura
Ricorda sempre:
Prima di effettuare la misurazione, leggi il manuale di istruzioni dello strumento e lo schema del circuito da misurare.
Consigli pratici di ingegneria per la scelta del motore
- non scegliere un motore solo in base alla potenza del catalogo
- verificare sempre la tensione nominale
- tieni conto della potenza apparente nella scelta dell’inverter
- basarsi su misurazioni effettive e non solo sulla documentazione
Una corretta comprensione del rapporto tra potenza e tensione è fondamentale per il funzionamento affidabile dei sistemi di azionamento e per un reale risparmio sui costi di gestione dell’industria.
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