Componente reattiva energia

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PierGSi
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Componente reattiva energia

Messaggio da PierGSi » 28 ago 2019, 0:49

Ciao a tutti,

mi chiedevo una cosa :

ammettiamo di avere un generatore a benzina 230V che alimenta un motore elettrico asincrono a gabbia, il quale assorbe quindi anche energia reattiva "magnetizzante".

P apparente è la somma in quadratura di attiva e reattiva, ammettiamo di avere 100W e 150VAR

sqrt(100^2+150^2)= 180W apparente

Cosfi = Attiva / Apparente = 100/180 = 0.55

Ecco, non considerando le perdite abbiamo rendimento 1 e pertanto 100W di potenza resa meccanicamente e disponibile all'albero motore.
Il generatore sarà gravato di 150 VAR e 100W, e dal motore a scoppio dovrebbe assorbire 100W meccanici consumando carburante per 100W come se fosse una lampadina, nonostante l'amperometro indichi 0.78A e non 0.43A.
Ripeto di non considerare fenomeni parassiti quali perdite di rendimento / per effetto joule di linee ed avvolgimenti.

Applichiamo la stessa cosa ad un inverter SENZA TRASFORMATORE, cioè con una batteria a 350VDC che tramite diodi alimenta un condensatore che costituisce il BUS DC e serve un H BRIDGE completo per generare la sinusoide.
In uscita abbiamo i nostri 230V perfettamente sinusoidali, quindi stessi parametri elettrici di sopra ma...quanto assorbiamo dalla batteria in corrente continua ? Io credo sempre 100W, non 180W, la reattiva magnetizzante nella mia testa passa sì attraverso gli switches e diodi del ponte ma è scambiata tra motore e condensatore in corrente continua e non viene "consumata"...
Qualche idea ? Ferrobattuto ?

^_^ :rolleyes:
Ciao,
Pier.
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Ferrobattuto
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Re: Componente reattiva energia

Messaggio da Ferrobattuto » 28 ago 2019, 14:18

Perché "Ferrobattuto"?
Ti ringrazio per la fiducia, ma tendo a ricordare che Ferrobattuto ha frequentato soltanto la terza media, e che il resto lo ha imparato da solo.....
Questa domanda andrebbe girata a chi la materia l'ha imparata a scuola, tipo una persona come Jpquattro, laureato e con ben altra esperienza, o a chi per lui. Soprattutto perché mi pare che la tua sia una domanda impostata in modo teorico.

Comunque, dal mio punto di vista e parlando "praticamente", la corrente sfasata "circola" nel circuito, ingombra i conduttori e pertanto è una corrente "reale", non teorica. È come se il circuito fosse alimentato da due sorgenti di corrente sinusoidale sfasate tra loro di una frazione di periodo. Un po' come se i generatori fossero due cablati sullo stesso albero con un leggero angolo di sfasamento.
Poi possiamo fare tutte le considerazioni teoriche che vogliamo: come e perché si forma questa corrente sfasata, cosa la produce, come le due correnti sfasate in particolari momenti del periodo possano sommarsi oppure opporsi tra di loro, ma sono "correnti", e siccome sono "magnetizzanti" avranno sicuramente il loro effetto sull'armatura del generatore. Infatti l'amperometro le "vede" entrambe.....

Il discorso sull "H bridge" è abbastanza simile, anche se la corrente reattiva viene scambiata tra gli avvolgimenti del motore e il resto del circuito è sostanzialmente una corrente reale circolante che viene erogata comunque dalla sorgete di energia (batterie?) invece che da un motore a scoppio.

Il trasformatore, almeno per quel che posso dire io, è un "trasduttore". Ovvero un adattatore di impedenze tra la sorgente e l'uscita. In pratica "riflette" le condizioni che trova in uscita del secondario sui morsetti di alimentazione del primario. Cioè, se trova in uscita un carico induttivo che produce sfasamento, presenta lo stesso sfasamento alla fonte di alimentazione in entrata. Naturalmente adattando i valori di tensione e corrente secondo il rapporto spire tra primario e secondario. Stessa cosa se il carico è puramente resistivo e non introduce sfasamenti.

In genere i motori asincroni tendono ad avere un cosØ di circa 0,8, soprattutto sotto carico. 0,55 è un parametro molto basso.....
Che io sappia l'energia non si consuma, ma si trasforma. Nel caso in questione in energia meccanica, ma potrebbe essere energia luminosa, onda elettromagnetica o calore. Cambia stato ma è sempre li.
"Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma". :woot: :D
Inviato manualmente dal mio vecchio e sgangherato, ma fedele computer

Buone realizzazioni a tutti!
Ferrobattuto

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PierGSi
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Re: Componente reattiva energia

Messaggio da PierGSi » 28 ago 2019, 20:53

Beh, ho letto molti tuoi post anche in merito a motori/alternatori trovandoli non proprio banali, di un certo spessore. :)
Tornando alla domanda iniziale, in futuro (molto futuro) vorrei tentare la costruzione di un inverter ad alta frequenza sinusoidale (inizialmente con i modulini EGS00 di cui avevo scritto di là) e, quindi, mi interessa particolarmente capire quali e che fenomeni sono interessati per poter effettuare dimensionamenti mirati dei componenti di potenza, al feedback di regolazione ecc.

Comunque, facendo un po' di ricerche sembra che un po' tutti confermino quanto ho supposto nel post iniziale, cioè che la potenza meccanica richiesta da un alternatore al motore che lo trascina sia di fatto legata alla potenza attiva e poco o nulla alla reattiva/apparente. A parte appunto i fenomeni parassiti tipo le perdite termiche per effetto Joule sulle linee di trasmissione (che del resto è quello che fa pagare ENEL alle utenze industriali) e sugli avvolgimenti perchè, di fatto, questa corrente c'è anche se avendo valor medio nullo non viene consumata. Alla luce di questo presumo che il condensatore del mio bus DC sia a, forzando un po', diciamo alla stregua di una batteria di rifasamento in AC.

Il cosfi basso era più che altro un esempio per enfatizzare il concetto
Ciao,
Pier.
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