Calcolo corrente di neutro con 2 fasi

[GiovanniG1]

Ciao a tutti! Domanda facile facile, talmente facile che non riesco a trovare la risposta da solo con Google..
in matematica non sono mai stato una cima, e per una info del genere credo non ne vale la pena mettersi ore per ricostruire a mano i vettori, e capire se non altro col grafico il risultato.. credo che esista una formula molto molto semplice, tipo corrente di fase x radice quadrata di 2 (o di 3).

Supponiamo un elettrodomestico con spina trifase che però utilizza solo 2 fasi, ce ne sono molti.. per esempio una doppia griglia elettrica, ma anche le macchine del caffè da bar, ecc. Parlaimo quindi di correnti puramente attive, che semplificano il calcolo. A piena potenza quale sarà la corrente di neutro risultante? Io scommetto che è 1,41 volte quella di fase.
Mi serve per dimensionare la sezione dei cavi, grazie mille!

[DavideDaSerra]

Senz'altro 0 nel caso di connessione a triangolo 😉

Comunque, è sicuramente sempre minore della corrente di fase (il carico monofase puro è il caso peggiore come corrente di neutro).

Tant'è  che la normativa impone che il neutro sia grande come i conduttori di fase ma, per cavi grossi (oltre 16mmq) e carichi equilibrati consente di avere il neutro sia di dimensione minore, da questo deduco che la corrente di neutro deve essere sempre minore o al massimo uguale alla corrente di fase (altrimenti la normativa prescriverebbe un cavo di sezione maggiore).

 

La soluzione che adotterei per chiarirmi le idee: pinza amperometrica ed esperimento pratico.

 

 

Modificato: 3 giugno 2020 da DavideDaSerra

[maxmix69]

La corrente sul neutro al massimo può essere uguale a quella di una sola fase.

[bischero]

dipende anche dalle fase dei carichi, basta applicare un po' di trigonometria e sommare vettorialmente le correnti, la somma vettoriale delle correnti di fase è pari a quella del neutro

[bischero]

DavideDaSerra se hai un collegamento a triangolo il neutro non esiste proprio!😀

[lomblu]

Considerando il carico puramente ohmmico e collegando una resistenza per volta leggo sul contatore Enel leggo il consumo in watt di ogni resistenza da cui ricavo i due valori di corrente I=P/V . A questo punto disegno su foglio due vettori in scala sfasati di 120 gradi per poi eseguire somma vettoriale. La risultante sarà la corrente che circola sul neutro. Buon lavoro.

[maxmix69]

E' giusto sapere come si calcola, ma ripeto che la corrente nel neutro nel caso peggiore è uguale a quella di una sola fase. Aggiungo uguale a quella della fase che assorbe di più.

[DavideDaSerra]

In caso di carico "multifase" credo che sarebbe comunque minore della fase più carica (sarebbe uguale solo se è in uso solo una fase), parte della corrente si "richiuderebbe" sull'altra fase lasciando sul neutro solo la corrente residua.

 

[marco1278]

La corrente del neutro dipende da come hai collegato i carichi. 

 

Hai detto che usi solo due fai del trifase, per cui:

 

1. Se colleghi il carico tra le due fasi per alimentarlo a 400V allora la corrente del neutro sarà zero. 

 

2. Se colleghi il carico tra una fase e il neutro, lo alimenterai a 230V e quindi la corrente del neutro sarà data dalla legge di ohm. 

[lomblu]

Ma lui le collega tra 2 fasi e neutro (R S e N) quindi la somma e' vettoriale. Con un piccolo diagramma si puo' ottenere la  formula che trova la corrente risultante sul neutro. (Trigonometria e teorema di Pitagora)

[max.bocca]

Prendi dei lampadine a filamento 😂 e provi, 

Io ai tempi avevo fatto questa verifica con due alogene da 220W, quindi sulla fase circa 1A e .... Sul neutro.

 

Comunque se prendi un programmino di matematica scientifica e disegni le due sinusoidi sfasate 120° di fa vede la risultante punto per punto... 

[thinking]

Come ha detto maxmix69 la massima corrente è quella della fase che assorbe di più. Faccio un esempio per chiarire e metto la formula.

 

Carico resistivo sulla fase R e N:  3000 W

Carico resistivo sulla fase S e N:  2000 W

 

La massima corrente sul neutro sarà di 3000/230 = 13,04 A

 

La corrente sul neutro con i due carichi inseriti sarà:  11.50 A

 

 

 

[rguaresc]

On 5/26/2020 at 11:42 AM, GiovanniG1 said:

A piena potenza quale sarà la corrente di neutro risultante?

Se le due correnti sono uguali in modulo (A) e ugualmente sfasate la corrente sul neutro è uguale ad una corrente di fase.

Verrebbe compensata dalla corrente della terza fase che manca

[GiovanniG1]

Grazie a tutti per le risposte,

la mia domanda è semplice semplice, e chi si ricorda (io no purtroppo) la trigonometria è in grado di rispondere.. ma qui ancora non trovo la risposta.
Ripeto 2 fasi soltanto (non 3, non triangolo) caricate da due carichi resistivi uguali. Questa è la classica situazione che si trova nei forni, tostiere, macchine del caffè, ecc.ecc. che hanno la presa trifase ma soltanto due elementi riscaldanti, e non 3 come la presa trifase farebbe supporre. Le resistenze riscaldanti in commercio per macchinari di bassa / media potenza sono al 99% a 220v, non ne ho mai trovate a 380. IL motivo è che probabilmente queste macchine vogliono essere retrocompatibili per essere alimentate a 220 da una fase soltanto.

Se non ricordo male in questi casi la corrente di neutro è 1,41 volte la corrente delle fasi (2, uguale tra loro).

Modificato: 22 giugno 2020 da GiovanniG1

[maxmix69]

Ma a cosa ti serve saperlo con precisione, scusa? Vorresti per caso utilizzare il neutro di sezione più piccola della fase??? Ti ho detto, nel caso peggiore la corrente del neutro è pari alla corrente della fase che assorbe di più. Per cui la sezione del neutro va uguale a quela della fase. Potrebbe succedere un guasto all'utilizzatore su una fase, per cui il neutro si troverebbe a dover reggere una corrente maggiore di quella che tu hai ipotizzato e potresti trovarti con una sezione se non insufficiente ma comunque al limite.

[DavideDaSerra]

Non è possibile che la corrente di neutro sia maggiore della corrente di fase.

 

Ipotizziamo le nostre correnti:

|A| = |B| = 1KA

|C| = 0A

Ipotizziamo le nostre fasi: F(A) = 0°, F(B)= 120°, F(C)= 240°

 

Passiamo dalla forma trigonometrica alla forma algebrica: a+ib (perchè in questo caso la somma di vettori  somma componente per componente)

A=mod(A)cos(f) + jmod(A)sin(F)

nei nostri casi:

A = |A|cos(0) + j|A| sin(0) -> A = |A|1+j0

B = |B|cos(120) + j |B| sin (120) = -|B|1/2  + j |B| radq(3)/2

C = |C|cos(240) + j |C| sin (240) = -|C|1/2  - j |C| radq(3)/2

 

ricordo che cos(0) = 1, sin (0) = 0, cos(120) = cos(240) = -1/2, sin(120) = -sin(240) = radq(3)/2

 

Ora: sappiamo che la corrente di neutro è la somma componente per componente delle correnti di fase

N = |A| - 1/2|B| -1/2|C|

jN = 0j + j|B| radq(3)/2 - j|C| radq(3)/2

 

 

Ora basta sostituire

|A| = 1000 (A)

|B| = 1000 (A)

|C| = 0 (A)

 

N = 1000-500 - 0

jN =  500j radq(3)/2

 

|N| = radq[500^2 + (500radq(3)/2)^2] -> 661,4 A

F(N) = atan(b/a) (poichè a,b >0)

F(N) = atan(433,0/661,4) = 33,2°

 

Ora la corrente "attiva" sul neutro sarà 661,4 cos(33°) = 554,7A

 

Ammettendo di non avere scritto cappelle madornali quello deve essere il risultato

Modificato: 22 giugno 2020 da DavideDaSerra

[rguaresc]

17 minutes ago, DavideDaSerra said:

jN =  500j radq(3)/2

  in realtà   JN = 1000 radq(3)/2

 

e alla fine |N! = 1000

 

[DavideDaSerra]

Giusto!

jN = 1000 radq(3)/2 = 866,0

 

E correttamente alla fine |N| = 1000,

per completezza:

 

F(N) = atan (1000 sin(120) / 500) = 60°

Dunque I attiva = 1000 cos(60) = 500A

 

 

Modificato: 22 giugno 2020 da DavideDaSerra

[lomblu]

Scusa GiovanniG ma la formula te l'aveva scritta Thinking nel post del 14 giugno (il cos60 è un numero fisso che vale 1/2) e Wr, Ws le rispettive potenze espresse in watt delle 2 resistenze

[GiovanniG1]

Grazie mille! Davvero. Non so per quale motivo mi ricordavo una cosa sbagliata, e cioè che due vettori a 120° producessero una corrente maggiore della singola fase, in quel caso avrei dovuto prudentemente usare un cavo di neutro maggiore.

 

La risposta che cercavo è quindi che la corrente di neutro è la metà di quella delle fasi.

Grazie ancora