Per controllare il carico di un motore elettrico trifase è meglio misurare la corrente I (Relè Amperometrici) o la Potenza W (Relè Wattmetrici)?
Il MOTORE assorbe la potenza attiva Wa=1,73 V·I·cosφ dalla rete elettrica, alimentata tipicamente a 400Vac.
Il MOTORE consegna al proprio albero la potenza Wr = Wa x R (R=Rendimento).
Un valore tipico di R può essere 0,9.
Tutto quello che è collegato all’albero motore costituisce il CARICO del motore.
Consideriamo un motore con Wn=8kW Vn=400Vac.
Il motore elettrico trifase ha la caratteristica di assorbire la quantità di potenza Wa necessaria per fornire al CARICO del momento la corrispondente Wr e questo vale per tutti i valori di Wr minore di Wn.
Esempio: in un’applicazione continua, supponiamo che sia Wr=7kW.
Il motore, per fornire Wr=7kW al CARICO assorbirà dalla rete
Wa = 7kW/0,9= 7,77kW
Si può scrivere l’uguaglianza:
Wa = Wr/0,9 = 1,73 V·I·cosφ/0,9 (1)
da cui si vede che il valore di Wa e di Wr dipendono dai valori delle 3 grandezze:
V, I, cosφ.
La V è fornita dal distributore di energia elettrica, ed in prima approssimazione è considerata costante, ma in pratica variazioni del 5-10% sono possibili.
Dall’uguaglianza (1) si vede che, considerando V=costante, la misura di Wa=7,77kW dipende dal termine I x cosφ, se il termine I x cosφ raddoppia anche Wa raddoppia, quindi Wa è lineare con I x cosφ.
Il controllo amperometrico prevede il controllo della sola I (ampiezza della corrente assorbita).
La Wr è proporzionale alla I, ma non è lineare con I.
Controllare una grandezza fisica vuol dire misurare la grandezza e paragonarla con un SET POINT, e questo deve poter essere regolato “vicino” al valore della grandezza per riconoscere anche una piccola variazione della grandezza.
In Fig. 2 è riportato il caso di un abbassamento della tensione V, con Wr=costante, dalla (1) si ricava che I deve aumentare, e se supera il SET POINT viene segnalato un falso aumento di Wr.
Quindi:
1°) La Wa (potenza assorbita dal motore) è proporzionale al carico del motore, quindi controllando Wa si ha un controllo diretto del CARICO del motore.
2°) Il controllo di un motore con un Wattmetrico (che controlla tutte le 3 grandezze: V, I, cosφ) è più completo.
RISPOSTA: Il controllo Wattmetrico del CARICO di un motore elettrico trifase è più preciso del controllo Amperometrico che può fornire falsi allarmi o mancati interventi.
La scelta dipende dal tipo di funzione richiesta al motore.
