Survoltaggio Resistenza

[Gessen]

Di nuovo un cordiale saluto a tutti i frequentatori del forum.

Ho una resistenza dati di targa 250 volt 1000 watt che vorrei utilizzare al pieno della sua potenza
però, dove abito io siamo giù di tensione 208 - 210 volt circa tutto l'anno
Quindi attaccandola alla presa di rete in casa, invece di avere 1000 watt ne avrei solo 700
Avevo quindi pensato di survoltarla ricorrendo a un trucco.
invece di adoperare un trasformatore che non esiste neanche in commercio pensavo di alimentare la resistenza in corrente continua, e più precisamente con un ponte diodi ed un condensatore elettrolitico di filtro.
Siccome quando si raddrizza una tensione alternata questa si eleva a seconda della capacità usata per il filtro ecco la mia domanda
Da quanti microfarad dovrei mettere il condensatore di filtro a valle del ponte per ottenere 250 volt corrente continua dai 210 volt corrente alternata in ingresso al ponte ?
Scusatemi ma io non saprei come calcolarmelo.

[Mirko Ceronti]

Conti alla mano, per il Tuo caso specifico servirebbe un condensatore elettrolitico da 434 microFarad 400 V;

valore commerciale 470 microFarad

Ma........ temo proprio che non sia affatto una buona idea.

Al di là del discorso precarica del condensatore all'inserzione, che si risolverebbe come lo si risolve in tutti gli inverter o alimentatori switching off line, il problema è ben altro.

Ovvero una volta precaricato il condensatore, quando gli attaccherai il carico da 1000 watt 250 volt, avrai che per mantenere una tensione media ai capi del condensatore (e quindi al carico) di 250 Volt fornendogli i 4 ampere di cui necessita, dovrai attingere da monte di tutto il sistema dei picchi di corrente di oltre 20 Ampere. (non è un errore di battitura hai proprio letto bene ...venti Ampere)

Ma.....il magnetotermico della linea FM domestica solitamente è da 16 Ampere, per cui tempo qualche minuto e sgancerà.....lasciandoti senza neanche quei miseri 208 Volt che Ti ritrovi quando tutto va bene.

Per cui io abbandonerei....

Altrimenti, certo che non trovi in commercio un trasformatore ingresso 210 uscita 250, ma puoi sempre adoperare un commercialissimo ingresso 230 uscita 400, poi dal lato 230 entri con la 210, e dal lato 400 esci con la 365

Diodo in serie all'uscita e Ti ritrovi sulla resistenza qualcosa come 365 : 1,41 = 259 Volt efficaci.

Un po' di caduta sul diodo, un po' di caduta dovuta al carico ed avrai i tuoi 250 Volt che faranno dissipare i tanti agognati 1000 watt di targa

Saluti

Mirko

[Gessen]

OK ci credo, credo a tutto quello che mi hai scritto.

Ma volevo capire come ci sei arrivato ovvero da dove ti saltano fuori quei 434 microfarad ?
E in base a cosa affermi che un carico da 4 ampere ne assorbirebbe nel complesso più di 20 ?
Scusa sai, ma mi piace capire.

[del_user_155042]

Ma volevo capire come ci sei arrivato ovvero da dove ti saltano fuori quei 434 microfarad ?

Tranquillo che Mirko te lo spiega ..!!

Quello che non mi è chiaro : perché vuoi dissipare 1000W in DC ??

non ci sono altre soluzioni ..??

Modificato: 27 giugno 2014 da bypass

[Gessen]

Mi andrebbero bene anche in AC, ma con 210 volt arrivo solo a 700 w e la temperatura della resistenza è più bassa.

[del_user_155042]

Mi andrebbero bene anche in AC

E un circuito semplice LC in risonanza per aumentare la tensione in AC ..??

Mirko te lo spiega meglio ....

[Livio Orsini]

Un bell'auto trasformato, magari con un paio di prese. Un autotrasfo da 1000W non è ne molto ingombrante ne molto costoso.

[Mirko Ceronti]

Scusa sai, ma mi piace capire.

Nessuna scusa, questo Ti fa solo onore.

Tranquillo che Mirko te lo spiega ..!!

E chi sono quindi io per deludere l'amico bypass ?

Allora, devi pensare che se pretendi di avere una tensione media in DC (ai capi del carico) di 250 Volt (per avere il Kilowatt desiderato) ricavandola da una monofase AC raddrizzata e parzialmente filtrata, dovrai intanto valutare che 210 Volt AC raddrizzati e filtrati senza carico raggiungeranno in DC il loro valore di picco massimo pari a 210 x 1,41 (radice di 2) = 296 Volt massimi

Se i 250 volt devono essere quelli medi, vuole dire che dovranno stare in mezzo tra questo valore massimo ed al corrispettivo valore minimo al ribasso, che si ricaverà facendo la differenza tra 296 e

250 ossia 296 - 250 = 46 volt.

Ora per ricavare il valore minimo, sottrarremo a 250 Volt questa differenza ed avremo 250 - 46 = 204 Volt

Bene, quindi il valore medio altalenante fra il valore di picco massimo 296 ed il valore minimo 204 è pari a 250 Volt che è la tensione che Tu vuoi ottenere ai capi del carico e che un tester puntato in Volt DC visualizzerebbe.

Questo discorso si fa intuitivo se guardi il disegno qui sotto dell'oscillogramma che Ti ho fatto.

Ora, per ottenere un andamento dell'onda filtrata come da figura in funzione dell'assorbimento (4 Ampere) del carico che gli andremo a collegare, che condensatore serve ?

Ovvero di quale serbatoio di Coulumb avremo bisogno in termini di capacità, perchè l'assorbimento del carico non faccia scendere sotto i 204 Volt minimi codesto valore istantaneo ?

La formula prelevata dai libri di testo la vedi in figura cioè -----> C = corrente del carico x tempo / Volt Max - Volt min; ovvero 4 x 0,01 / 296 - 204 = 0,04 / 92 = 0,000434 ossia 434 microFarad

Ed abbiamo trovato la capacità del serbatoio il cui livello in metri non dovrà mai scendere sotto ai 204 una volta che è stato riempito fino al suo livello massimo di 296 (media del livello = 250 metri) con un prelievo a valle di 4 metri cubi al secondo.

Ma.....a questo serbatoio, perchè possa mantenere siffatto tenore di livello medio (tensione) con un simile prelievo (carico) a valle.....chi lo rabbocca ?

Semplice.....la rete Enel....

E quanto tempo ha a disposizione per tornare a riempirsi al massimo livello di 296 metri, dopo che questi è sceso fino a 204 metri causa al prelievo (carico da 1 Kw)?

In un sistema di alimentazione a 50 Hz, sono qualcosa come 1,9 millesimi di secondo. (vedi la formula in figura------> "t alfa 3" )

Ovvero il rubinetto Enel ha così poco tempo, per tornar a rabboccare il serbatoio al suo livello massimo.

E questo in cosa si traduce in termini di portata (corrente) che è notoriamente conosciuta come la quantità diviso il tempo ?

Che per alzare ogni volta di 96 metri il livello, con a disposizione soli 1,9 millesimi di secondo, la portata del rubinetto dovrà essere MOOOOLTO generosa ovvero la corrente dal lato Enel sarà

feroce.

Ovvero dovrai moltiplicare le armature del condensatore (metri quadri) per i Volt (metri in altezza) ottenendo i metri cubi, che divisi per il tempo a disposizione Ti daranno la portata (metri cubi diviso secondi = metri cubi al secondo in idraulica) che corrisponde alla corrente in elettrotecnica (Coulumb al secondo....più volgarmente detti Ampere)

Quindi 0,000434 Farad x 92 Volt / 0,0019 secondi = 21 Ampere

Direi che non ho altro da aggiungere

[del_user_155042]

0,0019 secondi = 21 Ampere

Aggiungo che un magnetotermico da 10 o 16 A in curva C non interviene con 21 A in 2 ms ,perciò nessun intervento (se non sbaglio)

E chi sono quindi io per deludere l'amico bypass ?

Modificato: 28 giugno 2014 da bypass

[Livio Orsini]

Mirko forse c'è un piccolo errore di semplificazione.

tu consideri la ten sione media del ripple, in effetti dovresti conisderare il suo valore termico o, se preferisci, RMS che è un poco più alto perchè non è la media aritmetica ma quella geomentrica.

[ic910]

Complimenti interessante spiegazione.

[Mirko Ceronti]

Aggiungo che un magnetotermico da 10 o 16 A in curva C non interviene con 21 A in 2 ms ,perciò nessun intervento (se non sbaglio)

Nel caso del singolo evento ciò è indiscutibile, il magnetotermico non arriverebbe manco ad accorgersene.

Ma.....dobbiamo considerare però, che di questi picchi da 20 Ampere ce n'è una raffica (burst in elettronica) di 100 in un secondo, e che non penso abbiano un'incidenza omeopatica considerato poi se c'è già un qualche carico inserito (come in genere avviene).

Dover spegnere tutto per far andare solo sua maestà la resistenza, mi sembra eccessivo

Mirko forse c'è un piccolo errore di semplificazione.

tu consideri la ten sione media del ripple, in effetti dovresti conisderare il suo valore termico o, se preferisci, RMS che è un poco più alto perchè non è la media aritmetica ma quella geomentrica.

Sì Livio è vero, io mi sono riferito alla tensione media e non a quella efficace poichè le tensioni continue si esprimono in termini di valore medio, che è poi quella che misurerebbe un tester in portata DC

Ma......non essendo filtrata a mo' di tensione da batteria, anche qui tra valore medio e valore efficace avremo la sua differenza, che dipenderà come sempre dal fattore di forma.

Il valore efficace supera sempre il valore medio ed è vero, e trattandosi di una resistenza ed essendo l'argomento il riscaldamento (che dal valore efficace dipende) sarebbe stato più giusto esprimersi in quel senso, ma non ho voluto annegare Gessen in una marea di calcoli convulsivi che avrebbero rischiato di mandarlo in deriva.....termica....

Complimenti interessante spiegazione.

Felicissimo che Tu l'abbia gradita ic910

Saluti

Mirko

[del_user_155042]

Ma.....dobbiamo considerare però, che di questi picchi da 20 Ampere ce n'è una raffica (burst in elettronica) di 100 in un secondo,

Ok capisco , pero i 100Hz che si vedono in DC , in AC risultano sempre 50 Hz : carico 21 A per 2 ms in una semionda e carico 21A per 2ms nel altra semionda .

Ragionalo come un zero-crossing per parzializzazione onda con triac e carico .

Perciò secondo me saranno 21 A in 2 ms per semionda che non sfiorano con la curva C di un MT 10 o 16 A :

Modificato: 28 giugno 2014 da bypass

[Gessen]

Grazie infinite

Eventualmente vi farò sapere

[Mirko Ceronti]

Ok capisco , pero i 100Hz che si vedono in DC , in AC risultano sempre 50 Hz : carico 21 A per 2 ms in una semionda e carico 21A per 2ms nel altra semionda .

Appunto, quindi in un secondo sono sempre 100 colpi sul lato AC come sul lato DC

Non è che perchè sul lato AC gli Hz sono solo 50 che i colpi delle raffiche della corrente di "inrush" si dimezzano anche loro alleviando la sofferenza al magnetotermico.

Lui si "pappa" sempre lo stesso numero di kazzotti; poco importa che il montante una volta gli arrivi da sinistra e l'altra volta da destra, o sempre da destra, sono sempre 100 fendenti al secondo che si cucca, lato AC o lato DC che sia.

Ed al fattore termico del surriscaldamento fanno testo quelli, poichè il valore efficace per definizione....non ha segno.

Saluti

Mirko

[del_user_155042]

Ovvio che sono 100 colpi al secondo in tutto .
2 colpi al periodo in AC a 50 Hz (1 colpo per semionda).... e 1 colpo al periodo in DC a 100 Hz .
Quello che volevo dire io era : che la durata di un "colpo" che è di circa 2 ms con picco di 21 A secondo me non farà intervenire un Magnetotermico da 10 o 16 A in curva C,
Perché il tempo di permanenza della corrente a livello di 21 A per 2 ms è fuori dalla curva C di intervento del magnetotermico .
Se il valore della corrente permane per 2ms a 21A , il magnetotermico da 10 A non sgancia mai.
Un esempio : mettiamo il magnetotermico da 10 A in curva C subito dopo il ponte Graetz e pilotiamo in PWM un carico che ha un assorbimento nominale 21 A alla tensione nominale. Con il PWM a 100Hz alimentiamo la resistenza periodicamente per 2 ms 20% invece di 10 ms (100%) ...salterà il magnetotermico da 10 A ..??
Non massacrarmi adesso !

Modificato: 28 giugno 2014 da bypass

[hivolt]

Potresti usare un trasformatore 220-48v 300va, alimentandolo con la tua tensione di rete lato 220v, e collegando il secondario da 48v in serie alla resistenza.

Dovresti ottenere intorno ai 250-260v

Saluti

Andrea

[Mirko Ceronti]

Non massacrarmi adesso !

Ma non ci penso neanche....ci mancherebbe

Solo che da appena sveglio ho bisogno di aiuto per capire l'intenzione di hivolt

Potresti usare un trasformatore 220-48v 300va, alimentandolo con la tua tensione di rete lato 220v, e collegando il secondario da 48v in serie alla resistenza.

Dovresti ottenere intorno ai 250-260v

Saluti

Mirko

[del_user_155042]

Solo che da appena sveglio ho bisogno di aiuto per capire l'intenzione di hivolt

è un elevatore di tensione che avrai visto e fatto credo .

Io usavo un sistema del genere con sec 24 V per aumentare la temperatura del saldatore.

Non farci caso ai simboli è quello che ho trovato in libreria per fare svelto .

Modificato: 29 giugno 2014 da bypass

[Simone222]

il 27/6/2014 at 22:31 , Mirko Ceronti scrisse:

 

 

Nessuna scusa, questo Ti fa solo onore.

 

 

E chi sono quindi io per deludere l'amico bypass ?

 

Allora, devi pensare che se pretendi di avere una tensione media in DC (ai capi del carico) di 250 Volt (per avere il Kilowatt desiderato) ricavandola da una monofase AC raddrizzata e parzialmente filtrata, dovrai intanto valutare che 210 Volt AC raddrizzati e filtrati senza carico raggiungeranno in DC il loro valore di picco massimo pari a 210 x 1,41 (radice di 2) = 296 Volt massimi

Se i 250 volt devono essere quelli medi, vuole dire che dovranno stare in mezzo tra questo valore massimo ed al corrispettivo valore minimo al ribasso, che si ricaverà facendo la differenza tra 296 e

250 ossia 296 - 250 = 46 volt.

Ora per ricavare il valore minimo, sottrarremo a 250 Volt questa differenza ed avremo 250 - 46 = 204 Volt

Bene, quindi il valore medio altalenante fra il valore di picco massimo 296 ed il valore minimo 204 è pari a 250 Volt che è la tensione che Tu vuoi ottenere ai capi del carico e che un tester puntato in Volt DC visualizzerebbe.

Questo discorso si fa intuitivo se guardi il disegno qui sotto dell'oscillogramma che Ti ho fatto.

Ora, per ottenere un andamento dell'onda filtrata come da figura in funzione dell'assorbimento (4 Ampere) del carico che gli andremo a collegare, che condensatore serve ?

Ovvero di quale serbatoio di Coulumb avremo bisogno in termini di capacità, perchè l'assorbimento del carico non faccia scendere sotto i 204 Volt minimi codesto valore istantaneo ?

La formula prelevata dai libri di testo la vedi in figura cioè -----> C = corrente del carico x tempo / Volt Max - Volt min; ovvero 4 x 0,01 / 296 - 204 = 0,04 / 92 = 0,000434 ossia 434 microFarad

Ed abbiamo trovato la capacità del serbatoio il cui livello in metri non dovrà mai scendere sotto ai 204 una volta che è stato riempito fino al suo livello massimo di 296 (media del livello = 250 metri) con un prelievo a valle di 4 metri cubi al secondo.

 

Ma.....a questo serbatoio, perchè possa mantenere siffatto tenore di livello medio (tensione) con un simile prelievo (carico) a valle.....chi lo rabbocca ?

Semplice.....la rete Enel....

E quanto tempo ha a disposizione per tornare a riempirsi al massimo livello di 296 metri, dopo che questi è sceso fino a 204 metri causa al prelievo (carico da 1 Kw)?

In un sistema di alimentazione a 50 Hz, sono qualcosa come 1,9 millesimi di secondo. (vedi la formula in figura------> "t alfa 3" )

Ovvero il rubinetto Enel ha così poco tempo, per tornar a rabboccare il serbatoio al suo livello massimo.

E questo in cosa si traduce in termini di portata (corrente) che è notoriamente conosciuta come la quantità diviso il tempo ?

Che per alzare ogni volta di 96 metri il livello, con a disposizione soli 1,9 millesimi di secondo, la portata del rubinetto dovrà essere MOOOOLTO generosa ovvero la corrente dal lato Enel sarà

feroce.

Ovvero dovrai moltiplicare le armature del condensatore (metri quadri) per i Volt (metri in altezza) ottenendo i metri cubi, che divisi per il tempo a disposizione Ti daranno la portata (metri cubi diviso secondi = metri cubi al secondo in idraulica) che corrisponde alla corrente in elettrotecnica (Coulumb al secondo....più volgarmente detti Ampere)

Quindi 0,000434 Farad x 92 Volt / 0,0019 secondi = 21 Ampere

Direi che non ho altro da aggiungere

 

 

http://upload.plcwww.com/files/20/Survoltaggio.jpg

 

[Domenico Maschio]

Simone ,

Il regolamento, che avresti dovuto leggere prima di postare, al punto 
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Saluti.