Interpretazione Di Un Quesito Riferito Alla Proporzionalità Fra Valore Efficace E Valore Di Picco

[Mirko Ceronti]

In riferimento al messaggio N°# 14 dell'amico Jumpman in questa discussione

sono a dare un'interpretazione derivante da una disavventura sul campo accadutami e che vado ad esplicar di seguito

Dunque....correva l'anno 1993, (mi ricordo perchè scrivo sempre quasi tutto) io ero addetto alla riparazione delle schede elettroniche dei macchinari dell'azienda dove lavoravo, nonchè alla manutenzione degli impianti elettrici generali di distribuzione.
Una mattina, mentre stavo riparando l'ennesimo Inverter Lenze tipo 744 (ancora coi finali in contenitore TO3 tipo BUV24 pilotati in Darlington dai BUX48) m'accorgo che sul Bus DC ai capi degli elettrolitici di filtro, ho 340 Volt DC.
Stavo alimentando l'inverter al banco con la 220 VAC monofase (anche se sulla macchina l'inverter era alimentato in 220 trifase) e m'accorsi appunto di questa maiuscola anomalia. (infatti i volt avrebbero dovuti essere all'incirca 310 trascurando la caduta sui diodi del ponte che a questi livelli di tensione la classifico sempre <ininfluente>)

Presi il tester digitale, ed in portata VAC misurai la tensione d'ingresso....220 Volt.
OHIBO'....?????

Iniziano le congetture più varie, fino all'estrema ratio di ritener di essere io in errore facendo il calcolo del 220 x 1,41 = 310, causa l'aver psicologicamente "fuso" e quindi al non ricordarmi più bene, e di confondere il prefisso 1,41 con l'arcinoto 1,73. (che poi avrebbe dato 380 e non 340, ma 340 poteva essere il valore medio monofase raddrizzato dalla 380, infatti 380 : 1,11 = 342 ed io che riparavo anche gli azionamenti in DC dei macchinari, quello era il valore della tensione di eccitazione dei motori DC alimentati a 2 fasi della 380, ed io stavo iniziando a sbroccare di brutto)

Entra in quel mentre in officina il mio collega e gli domando (visto che lui è ancora a mente fresca) se sto sbagliando qualcosa.
Mi risponde "assolutamente no", e si appassiona al caso.
Guarda, misura, consulta manuali e formule, ma 340 Volt di picco, dai 220 efficaci proprio non possono saltare fuori.

Dopo mezz'ora, con la testa tra le mani, decido di cacciare la sonda dell'oscilloscopio Tek 2221 sul lato 220 Volt (previo partitore) e di verificare.....PRESO !!!!!

La forma d'onda non era quella di figura "A", ma quella di figura "B", forma d'onda che si restringeva ai lati guadagnando però in protuberanza nel picco. (proprio come il cappuccio di un profilattico da cui la battezzammo col nome di : Onda Cazzuta)

Morale ?
Morale, l'integrale dell'onda era sempre quello (da cui la misura in VAC = 220 Volt efficaci) ma il picco era salito di 30 Volt.
E siccome i condensatori elettrolitici filtrano al livello del valore di picco, ecco spiegata la 340 VDC dalla 220 VAC.

Ora la domanda successiva fù : cosa sta procurando siffatta distorsione ?
Inizia un'indagine a tappeto, fino ad arrivare ad uno dei trasformatori da 1200 KVA in una delle 4 cabine aziendali.
Questo trasformatore alimentava tra le altre cose, anche una parte di un reparto con 1140 macchine, di cui almeno 700 con inverter, e le restanti con azionamenti ad ingresso trifase per motori DC con ponte semicontrollato operanti a quadrante singolo.
Iniziano i sospetti su una distorsione procurata da tutta questa bella combriccola di canaglie proliferatrici di armoniche, ma l'unico modo per saperlo, era quello di spegnerli tutti, cosa che mi avrebbe condotto al patibolo senza manco un processo sommario degno del più zelante tribunale speciale.

Era però di Venerdì (ricordo benissimo) e quindi al mattino alle 5:00 del Sabato, il turno di notte avrebbe spento tutte le macchine per il fine settimana.
Alle 4:45 io ero già lì pronto con l'oscilloscopio che visualizzava l'onda cazzuta, inizia lo spegnimento delle macchine, ed a poco a poco inizia il riformarsi perfetto della sinusoide, fino allo spegnimento totale, dove la sinusoide era praticamente tornata da libro di scuola.
Ingresso 220 Vac, tensione sul bus DC = 310

La domanda successiva fu : Come mai dopo 5 anni che qua dentro riparo inverter e quant'altro, solo ieri mi sono accorto di questa difformità ?
La tensione sul bus DC è una misura che eseguo sempre d'ufficio a prescindere dal difetto del "paziente" ed io ho sempre misurato il valore giusto.
Il capo elettricista che a quei tempi seguiva i lavori in azienda delle ditte esterne, mi disse che pochi giorni prima, avevano scollegato l'alimentazione dell'officina elettricisti aziendale (quella dove operavo io) da un trasformatore di una cabina, per collegarla ad un altro, cioè a quello da cui poi è emerso il problema, (ciò per variazioni contingenti ai cambiamenti in opera dovuti all'aggiunta di 3 nuovi reparti che si sarebbero trasferiti dal vecchio stabilimento, in centro a Faenza, al nuovo dove si stava operando).
Intimai quindi (ed ottenni) di essere ricollegato alla vecchia alimentazione, o comunque ad un trasformatore non coinvolto da siffatta distorsione.

Ora, se io misuravo 340 volt invece di 310, ciò significa che il rapporto di questa onda profilattica risultava pari a : 340 / 220 = 1,54 e non più radice di 2
Ora, se (caso di Jumpman) ho un trasformatore con secondario a 26 volt, lo moltiplico per 1,54 ottengo 40,04 volt, meno 1,4 = 38,64 ovvero molto vicino al suo valore.
Logico, che non penso di certo che pure lui fosse vittima di un'onda cazzuta come la mia, ma probabilmente vittima comunque di una distorsione dell'onda.

E se questa distorsione, (qualunque forma avesse) risulta tale da incrementare il valore di picco salvaguardando comunque la media dell'integrale, ecco la spiegazione della differenza col prefisso radice di 2
Ho visto ancora dei trasformatori per ausiliari nei quadri elettrici, con una forma d'onda al secondario, di cui non andar certo troppo fieri.
Ed il prefisso radice di 2 per ottenere il valore massimo da quello efficace è valido sì, ma....solo per forme d'onda perfettamente sinusoidali e quindi con fattore di forma pari ad 1,11

Saluti
Mirko

Modificato: 14 settembre 2013 da Mirko Ceronti

[JumpMan]

Davvero interessante! Oltre che divertente da leggere

Modificato: 14 settembre 2013 da JumpMan

[Mirko Ceronti]

Oltre che divertente da leggere

Che dici ? Nel caso al 22 Ottobre non mi confermeranno il contratto definitivo nell'azienda dove m'hanno raccattato, pensi che posso avere un futuro come narratore ?

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Mirko se non ti confermano sono degli autolesionisti da TSO!

Oh tempora, oh mores! Purtoppo non c'è mai fine al peggio.

[Mirko Ceronti]

Purtoppo non c'è mai fine al peggio.

Esatto !!!

Ed è proprio per questo che non mi faccio illusioni...

Saluti

Mirko

[JumpMan]

Ed è proprio per questo che non mi faccio illusioni..

che tristezza