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Il testo illustra l'evoluzione storica dell'elettrificazione ferroviaria, confrontando le soluzioni a corrente alternata monofase e trifase con quelle in continua. Vengono analizzati i vantaggi tecnici delle diverse frequenze (16,7 Hz o rete) per ridurre gli squilibri di rete e ottimizzare il dimensionamento dei trasformatori, oltre alla scelta del motore asincrono nella configurazione trifase. Infine, si descrivono le configurazioni attuali degli impianti di trasformazione che convertono l'energia dalla rete in continua tramite ponti Graetz, evidenziando i criteri per la loro collocazione strategica lungo il tracciato urbano e extraurbano.
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- L'elettrificazione monofase in corrente alternata a frequenza ferroviaria (16,7 Hz o 25 Hz) è stata adottata inizialmente per ridurre gli effetti delle forze elettromotrici trasformanti nei motori commutatori e permettere l'uso di linee a filo singolo con tensioni elevate.
- L'utilizzo della frequenza industriale permette una connessione diretta alla rete senza sistemi complessi, ma genera squilibri sulla linea che richiedono specifiche tecniche per le sottostazioni, rendendo difficile la doppia alimentazione in aree urbane.
- I motori trifase asincroni hanno reso obsoleta l'elettrificazione a corrente continua e quella monofase industriale, portando al dominio dei sistemi AC 25 kV/50 Hz che coprono un terzo delle linee elettrificate mondiali.
- L'esperienza italiana con la frequenza ferroviaria trifase (3000 V) è durata più a lungo grazie all'utilizzo di risorse idroelettriche, ma il sistema è stato abbandonato globalmente per problemi di vibrazioni e interferenze dovuti al moto alternatore.
- Nelle reti urbane si utilizzano ancora sistemi DC a 600-750 V o 1500 V con terza rotaia o filo sospeso, mentre le linee ferroviarie presentano una vasta varietà di tensioni e frequenze a seconda della regione geografica.
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Electric systems for mobility · 1° anno · 1° semestre · 10 CFU · IIND-08/B
The course will provide the students of the basic elements in the field of electric power systems for transportation, with particular reference to ground transportation systems for people, goods and merchandises. Electric traction installation for rail and urban services are described in their main principles with…