INDUTTANZE E REATTANZE

INDUTTANZE E REATTANZE CON NUCLEO MAGNETICO

Costruite in conformità alle norme CEI 14.5, EN IEC 76-6. Classe di isolamento: B, F, e H. Prevedono l’impiego di conduttori quali: fili, piattine, nastri, bandelle e multifilari in rame ed alluminio. Vengono studiate e costruite tenendo conto delle esigenze del cliente quali: ingombri e layout meccanici, sistemi di raffreddamento (in aria a circolazione naturale, o con ventilazione forzata), rendimenti elettrici e conseguenti livelli di perdite ammissibili.

I circuiti di potenza in corrente alternata prevedono l’utilizzo di induttanze monofasi e trifasi. Possono essere costruite con nucleo magnetico a mantello (bobina centrale avvolta), con nucleo a due, tre, quattro, cinque colonne con due o tre colonne avvolte. Tali induttanze in corrente alternata possono essere collegate in serie (reattanze di filtro o limitazione) oppure, reattanze in derivazione al circuito di potenza (reattanze di carico induttivo). Gli avvolgimenti possono essere a fasi aperte con eventuali parti interne connesse a loro volta in serie o in parallelo, oppure per le reattanze in derivazione, le bobine e/o le fasi possono essere collegate a stella, a triangolo, a zig-zag o in monofase.

Applicazioni delle induttanze in corrente alternata (reattanze e/o reattanze induttive). Quando sono collegate in serie ad un circuito sono a fasi aperte e vengono impiegate, ad esempio: all’ingresso di circuiti con ponti raddrizzatori, all’uscita di inverter per la riduzione del contenuto armonico di corrente. Negli impianti di rifasamento, vengono collegate in serie e combinate con batterie di condensatori per filtro armonico risonante o anti-armonico (non risonante). Per la limitazione di correnti di spunto, alla partenza di motori asincroni, vengono inserite per breve tempo in serie al motore. Tali reattanze hanno normalmente prese di regolazione per la scelta del punto ottimale di avviamento.

I circuiti di potenza in corrente continua prevedono l’utilizzo di induttanze monofasi. Possono essere costruite con nucleo magnetico a mantello (bobina centrale avvolta), con nucleo a due colonne, di cui una o due avvolte. Tali induttanze sono collegate in serie e, talvolta, combinate con condensatori. Alcuni circuiti prevedono tali induttanze con due semi-avvolgimenti accoppiati sullo stesso nucleo magnetico, ed hanno due bobine con quattro terminali in serie e/o parallelo aperto. Tali semi-bobine ad esempio vengono collegate una sul filo di linea positivo ed una sul filo di linea negativo. Le due semi-bobine possono lavorare con effetto “somma” (in fase) o “in smagnetizzazione” (in contro-fase). Tali modalità di lavoro vengono scelte per attenuare armoniche di corrente sovrapposte alla continua di modo differenziale (differential mode) o di modo comune (common mode). In altri circuiti, vengono utilizzate per attenuare ed abbattere armoniche e disturbi all’ingresso di circuiti di conversione AC/DC e/o DC/AC. Nei circuiti con regolazione della tensione continua, combinate a condensatori, hanno la funzione di Chopper.

Tra i molteplici campi applicativi, segnaliamo: filtraggio della corrente continua, limitazioni di correnti di guasto transitorie, livellamento, impianti di conversione e raddrizzamento, bobine interfasiche nel parallelo di ponti raddrizzatori a 6 o 12 impulsi, disaccopiamento, gruppi di continuità, gestione della carica delle batterie ed impianti ad accumulo di energie rinnovabili (energy storage).

INDUTTANZE E REATTANZE IN ARIA (SENZA NUCLEO MAGNETICO)

Costruite in conformità alle norme CEI 14.5, EN IEC 76-6. Classe di isolamento: B, F, e H. Impiego di conduttori quali: fili, piattine, nastri, bandelle e multifilari in rame ed alluminio. Come le induttanze e reattanze in aria con nucleo magnetico, sono studiate e costruite tenendo conto delle esigenze del cliente quali: ingombri e layout meccanici, sistemi di raffreddamento (in aria a circolazione naturale, o con ventilazione forzata), rendimenti elettrici e conseguenti livelli di perdite ammissibili.

I circuiti di potenza in corrente alternata. In aggiunta a quando già detto sulle reattanze con nucleo in ferro magnetico, qualora le corrente di guasto, per breve tempo, siano di molte volte superiori alle correnti nominali termiche (necessità di alta linearità della reattanza oppure valore induttivo costante anche ad alta corrente, alias alta linearità), l’utilizzo del nucleo magnetico diventa improponibile per dimensioni e relativi costi. Vengono perciò realizzate delle reattanze con avvolgimenti senza nucleo magnetico. Tali avvolgimenti possono essere di varie forme: circolari o rettangolari o toroidali. Possono essere combinati, più bobine elementari collegate tra di loro in serie o in parallelo. La gestione dei flussi dispersi elevati obbliga la scelta di particolarità costruttive per contenere perdite addizionali e flussi dispersi. Tali reattanze possono essere normalmente monofase o trifase, a fasi aperte, in serie o a circuito o in derivazione collegate a stella o a triangolo. Tali reattanze sono tipicamente utilizzate per: riduzione delle correnti di spunto (capacitor in-rush limiting reactor) di batterie di condensatori, correnti di spunto di motori, limitazioni di correnti di guasto in circuiti di potenza o frenatura. Importante è l’applicazione come limitatrici di correnti di corto circuito, nei sistemi di distribuzione, per permettere l’utilizzo di interruttori con potere di interruzione ridotti rispetto alla potenza a monte.

I circuiti di potenza in corrente continua. In aggiunta a quando già detto sulle reattanze con nucleo in ferro magnetico, anche nei circuiti in corrente continua vengono utilizzate delle induttanze monofasi a una o a due semi-bobine. La presenza di ridotte componenti alternate, rendono tali bobine più semplici ed economiche rispetto alla stesse, dove la componente principale è l’alternata. Tali induttanze vengono utilizzate combinate con condensatori, nei circuiti di filtraggio dopo il raddrizzatore. La loro piena linearità le rendono insostituibili in alcune applicazioni, quali le sottostazioni di alimentazione nelle metropolitane in DC. Altri circuiti di filtraggio dove l’elevato flusso disperso non crea problemi ad altri componenti perché magneticamente distanti, avendo spazio a disposizione.