Generatori di Corrente Trifase

Generatori di Corrente Trifase

In elettrotecnica con il termine trifase si intende un sistema combinato di 3 circuiti a corrente alternata (di produzione, distribuzione e utilizzo dell'energia elettrica) aventi la stessa frequenza e tre tensioni alternate uguali, ma sfasate tra loro di 120°.

Rispetto ad un sistema a corrente alternata monofase il costo del materiale e dei cavi elettrici viene dimezzato a parità di potenza elettrica.

Vantaggidi un generatore trifase

La grande importanza del sistema trifase è dovuta a tre fondamentali vantaggi:

• momento di rotazione La presenza di tre segnali sfasati permette di creare un campo magnetico rotante, alla base del funzionamento del motore elettrico. I motori utilizzati negli elettrodomestici, alimentati con una fase, o non sono auto-avvianti o necessitano di un condensatore per la creazione di una seconda fase d'alimentazione ed essere auto-avvianti (in questo caso si ha comunque un calo di rendimento).
• ottimizzazione dei conduttori Possiamo immaginare i tre generatori del sistema trifase come tre generatori fisicamente separati, ciascuno con la propria linea a due fili diretta verso i carichi. In questo caso i fili necessari sarebbero sei. Ebbene, nel sistema trifase questi tre generatori sono sincronizzati e sfasati di 120°. Se anche le tre correnti dei generatori sono uguali in modulo e sfasate di 120° (sistema equilibrato) la somma algebrica delle tre correnti circolanti istante per istante in uno dei due fili di ciascuna linea è nulla; ne consegue che se questi tre fili vengono collegati assieme in un conduttore, su di esso non si ha circolazione di corrente, ed allora si può eliminare questo filo. Se invece il sistema non è equilibrato in questo filo scorrerà corrente. Il risultato è la possibilità di trasportare la stessa quantità di energia utilizzando tre fili in luogo di sei, con un grande risparmio in rame o alluminio specialmente sui lunghi elettrodotti. Infatti, osservando una linea elettrica ad alta tensione si nota la presenza di tre fili, detta terna (o multipli se i tralicci portano più linee). Nelle linee in altissima tensione (> 150 kV) ciascuna delle tre fasi viene trasportata su conduttori multipli, binati o trinati, al fine di ridurre l'induttanza e l'effetto corona, con i relativi effetti dispersivi.
• minori perdite di trasporto
  Il terzo ma non meno importante aspetto del sistema trifase è la minore potenza dissipata lungo le linee elettriche rispetto a un sistema monofase (maggiore rendimento di trasmissione). Infatti l'energia dei tre generatori viene trasmessa con solo tre fili anziché sei perché mancano le tre linee di ritorno della corrente per ciascuna fase. Di conseguenza, il percorso della corrente di ciascuna fase viene dimezzato ed è quindi dimezzata la resistenza di linea; la perdita di potenza elettrica per ciascuna fase (data dalla formula P = R i ²) lungo gli elettrodotti è perciò esattamente la metà del caso monofase.