È opportuno rifasare i motori asincroni?

Il rifasamento riduce la corrente assorbita dai carichi ohmico-induttivi riducendo anche la caduta di tensione e le perdite di energia delle linee a monte. Il MAT è il carico ohmico-induttivo per antonomasia ma di rado viene rifasato in loco. Vediamo come si può realizzare un rifasamento ad hoc, più efficiente di quello centralizzato.

Nel rifasamento centra­lizzato i condensatori sono installati diretta­mente nei quadri prin­cipali di distribuzione; sono impie­gate normalmente batterie frazio­nate in più gradini che vengono inseriti da una centralina di rifa­samento automatico in funzione dell’andamento del carico durante l’arco della giornata.

Il rifasamen­to distribuito si realizza invece col­legando una batteria di condensa­tori opportunamente dimensiona­ta direttamente ai terminali del di­spositivo utilizzatore che necessi­ta di potenza reattiva. Dal momen­to che i benefici del rifasamento si manifestano solo a monte dei condensatori, risulta più efficiente il rifasamento distribuito anche se spesso, per semplicità, si opta per il solo rifasamento centralizzato.

Motore asincrono: circuito equivalente

Il circuito equivalente del moto­re asincrono è un modello che si comporta come la macchina che esso rappresenta, è dotato di tre reattanze induttive, Xd1 e Xd2 so­no le reattanze dovute al flusso disperso degli avvolgimenti ri­spettivamente di statore e roto­re, la terza (Xm) è la reattanza di magnetizzazione, cioè il parame­tro percorso dalla corrente ne­cessaria a magnetizzare il nucleo magnetico laminato.

Questa reat­tanza è un parametro trasversale (1) ed è permanentemente percorsa dalla corrente, indipendentemen­te dalla coppia richiesta dal cari­co meccanico; quindi, assorbe u­na potenza reattiva costante per tutto il tempo per cui il motore è alimentato. Nel rifasamento del motore si andrà a compensare, in parte, solo questa potenza reatti­va trascurando intenzionalmente la potenza reattiva prodotta dalle reattanze di dispersione per evi­tare fenomeni di autoeccitazione e risonanza.

In base a queste con­siderazioni, non è corretto calcola­re il rifasamento del MAT partendo dal dato del fattore di potenza no­minale come si fa per altri carichi e per il rifasamento concentrato.

1 I parametri trasversali (Ra e Xμ) sono alimentati a tensione praticamente costante, mentre quelli longitudinali sono percorsi da corrente dipendente dal carico.

Come rifasare un MAT

Per realizzare il rifasamento fisso del MAT occorre che la potenza reattiva dei condensatori Qc non superi quella di magnetizzazione, per evitare fenomeni di risonan­za e di autoeccitazione che por­terebbero il motore a comportarsi da generatore durante la rotazio­ne per inerzia una volta scollega­to dalla rete di alimentazione.

Dal punto di vista pratico si può fare assorbire ai condensatori fino al 90% della corrente a vuoto del motore I0. Da questa considerazio­ne deriva la formula empirica da u­tilizzare per ottenere il valore della potenza reattiva della batteria di condensatori:  Qc =0,9 √ 3 * Un * Io.  Esempio applicativo: un motore con tensione nominale di 400 V e corrente a vuoto I0= 10 A necessita di una batteria di 0,9*1,73*400*10 = 6.228 VAR a cui corrisponde u­na batteria commerciale di rifasa­mento fisso da 6,25 kVAR a 415 V nominali.