Cerca

modulo attività

modulo tecnica

Generatori elettrici in parallelo.

Una trattazione semplificata si trova qui.

 

Per completezza vengono illustrati di seguito i risultati ricavati con l'applicazione dei teoremi di Thévenin e di Norton.

Nella pratica è importante il caso dei generatori di tensione in parallelo.

 

Generatori ideali di corrente in parallelogen id I par

Due o più generatori ideali di corrente in parallelo si possono studiare in quanto equivalgono ad un generatore ideale equivalente di corrente che genera una corrente I0 pari alla somma delle singole correnti generate:

I0 = I01 + I02 + I03 + ....

 

 

 

 

 

 

  

Generatori reali di corrente in parallelogen re I par

 

genI r eqUtilizzando il teorema di Norton si ricavano i parametri del generatore di corrente equivalente (figura a sx)

si rileva che la Icc è pari alla somma delle due correnti I01 e I02 per cui

I0= I01 + I02

Ri si calcola aprendo i generatori ideali di corrente ed è la resistenza totale vista dai morsetti A e B che risulta essere pari al parallelo di Ri1 con Ri2 per cui

Ri= Ri1*Ri2/(Ri1 + Ri2)

 

 

Generatori ideali di tensione in parallelogen id V par

Questo collegamento non può essere preso in considerazione!

Il fatto che il collegamento in parallelo imponga che la tensione sia identica per ciascun elemento permette un'unica possibilità:

E1 = E2 = Eeq

dove Eeq è la forza elettromotrice del genertore equivalente di tensione.

Ogni altro caso in cui E1 sia diverso da E2 è da ritenere assurdo in quanto l'eguaglianza precedente deve sussistere comunque perchè sono in parallelo ... e sono ideali! 

  

 

Generatori reali di tensione in parallelo

Si tratta di un caso frequentissimo.

image.png

La soluzione si ricava trasformando prima i singoli generatori di tensione (a sinistra) in generatori di corrente (a destra).

image.png

Usando il teorema di Norton si ricava per ciascun generatore reale di tensione il suo equivalente generatore reale di corrente 

dove         I01= E1/Ri1    e     I02 = E2/Ri2

poi agendo come nel secondo caso qui sopra si ricava I0 = I01 + I02

mentre la Ri equivalente è il parallelo delle due Ri.

In un secondo momento si ricavano i parametri del generatore reale di tensione equivalente (sotto a sinistra) che si ottengono utilizzando il teorema di Thévenin per cui

gen eq V

E = I0*Ri    

e la Ri è sempre la stessa, cioè il parallelo delle Ri dei singoli generatori reali di tensione.

 

Quest'ultimo risultato si estende ad un numero qualsiasi di generatori reali in parallelo e rappresenta l'esito dell'applicazione del teorema di Milmann:

Eeq =(E1/Ri1 + E2/Ri2 +E3/Ri3 + E4/Ri4 +...) / (1/Ri1 +1/Ri2 +1/Ri3 +1/Ri4 + ...)

mentre la resistenza equivalente è:

1/Ri = 1/Ri1 +1/Ri2 +1/Ri3 +1/Ri4 + ...

oppure, usando le conduttanze: Gi = G1 + G2 + G3 + G4 + ...

 

In molte occasioni pratiche ci si viene a trovare nella necessità di dover collegare più generatori di tensione in parallelo.

Il parallelo dei generatori di tensione si può benissimo fare ma occorre sapere bene come i generatori si ripartiscono il carico totale della corrente.

Questa situazione è tipica nella rete di distribuzione dell'energia dove i generatori di tensione dei produttori (ENEL, ENI, IREN ... compreso il pannello solare col suo inverter) sono tutti collegati in parallelo.

Se i generatori sono identici il carico si ripartisce in parti uguali ma se sono diversi occorre risolvere caso per caso.

Se i generatori sono diversi, la corrente tende a caricare maggiormente il generatore con maggiore forza elettromotrice (nota 1) e/o con minore resistenza interna (nota 2).

Se la tensione VAB è maggiore della forza elettromotrice E di uno dei generatori, la corrente in questo generatore sarà inversa: il generatore assorbe energia elettrica ... è il caso di una pila scarica in parallelo ad una pila nuova o carica ... la pila scarica non solo non dà contributo al carico ma scarica ulteriormente la pila buona ... e può anche fare danni se non è adatta ad essere ricaricata.

 

Note

nota 1: questa caratteristica, di agire sulla fem, è usata per ripartire correttamente la correne fra le varie centrali elettriche di una rete.

nota 2: la resitenza interna è, per costruzione, inversamente proporzionale alla potenza del generatore per cui un generatore più potente si caricherà di una corrente maggiore .... giustamente!

 

 

 

 

Tu non hai i permessi necessari per i commenti! Devi registrarti.