Quesito su allacciamento resistenze riscaldamento

[ufficiotecnico]

Buongiorno,

 

avrei un quesito da risolvere dove serve un elettrotecnico che ricorda le formule elettriche:

su un forno industriale ho l'esigenza di collegare le resistenze come nello schizzo allegato, ma ho paura di trovarmi sulle resistenze tensioni sbagliate, qualcuno è in grado di calcolarmi le tensioni ai capi delle reistenze considerando che è impossibile portare il neutro?

 

Grazie e Saluti

[mc1988]

Se hai una linea trifase 400VAC e le resistenze devono essere alimentate a 230VAC, vanno necessariamente collegate fra una fase (una delle tre fasi) e il neutro.

Se il neutro non è distribuito (cioè se la linea è 3F pura, non 3F+N) allora va ricavato un neutro "artificiale" da un apposito trasformatore con secondario a stella e centro-stella a terra.

[Livio Orsini]

Se hai 5 resistori eguali e ne metti duei in parallelo su due fasi ed una singola su di una fase quella singola lavorerà a tensione maggiore. In pratica ai capi della R singola ti ritrovi circa 267V, mentre ai capi delle 2 in parallelo ti ritrovi circa 133V

[mc1988]

2 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Se hai 5 resistori eguali e ne metti duei in parallelo su due fasi ed una singola su di una fase quella singola lavorerà a tensione maggiore. In pratica ai capi della R singola ti ritrovi circa 267V, mentre ai capi delle 2 in parallelo ti ritrovi circa 133V

Ma non nella schema che ha disegnato ufficiotecnico, credo.

Nello schema disegnato le tensioni R-X, S-X, T-X devono essere 230VAC anche se i carichi ohmici sono squilibrati. O mi sfugge qualcosa e quindi mi sbaglio?

Il suo problema credo sia quello di non avere il conduttore di neutro distribuito nella linea di alimentazione insieme ai conduttori di fase (ecco perchè X al posto di N, penso) per cui ha la necessità di ottenere un neutro artificiale mettendo a terra il centro-stella di un trasformatore trifase con il secondario a stella o a zig-zag.

 

Modificato: 7 febbraio da mc1988

[ufficiotecnico]

ringrazio tutti e due per le celeri risposte, quello che mi interessa moltissimo è anche sapere quali formule ha usato Livio per raggiungere il risultato, io e il mio collega stiamo facendo un po di calcoli e non riusciamo a trovare la risposta, ormai abbiamo finito la scuola da tanti anni.

Rispondendo poi a mc1988: è una situazione reale che dobbiamo risolvere, ma prima di mettere mano il nostro tecnico esterno ci ha esposto il problema, ti ringrazio per il consiglio che risolverà sicuramente tutto.

[acquaman]

Se ne metti 6, 2 in parallelo su ogni fase e il centro stella fa da neutro funziona, con 5 sei squilibrato la resistenza singola avrà una tensione maggiore.

[Livio Orsini]

2 ore fa, mc1988 ha scritto:

Nello schema disegnato le tensioni R-X, S-X, T-X devono essere 230VAC anche se i carichi ohmici sono squilibrati. O mi sfugge qualcosa e quindi mi sbaglio?

 

Nello schema disegnato c'è un solo resistore nel ramo verticale e due resistori in parallelo nei rami in diagonale.

Non essendo indicati i valori si presuppone che i 5 resistori siano di egual valore, anche perchè tutti sono indicati come da 1kW di potenza dissipabile.

 

 

 

1 ora fa, ufficiotecnico ha scritto:

quello che mi interessa moltissimo è anche sapere quali formule ha usato Livio per raggiungere il risultato,

 

Ho pedissequamente applicato la legge di Ohm, però se vuoi fare il fine puoi applicare il teorema di Thevenin o i principi di Kirchoff e ricavarti il sitema di equazioni di primo grado che risolve la maglia.🙂

 

Se tu avessi solo 3 resistori identic,i o 6, non avresti problemi, perchè basta collegarli a stella come li hai disegnati.

Potresti lasciare una terna a stella e poi, in parallelo, metterne 2 in serie, questi dissiperebbero un po' meno perchè la tensione ai capi di ogni resistore sarebbe di soli 200V, invece di 230V nominali.

[mc1988]

Scusate ma continuo a non capire (forse è colpa dell'influenza australiana...).

Supponiamo 5 resistori di uguale valore, ad esempio 10 ohm.

Collegandoli a stella c'è un carico da 10 ohm (resistore singolo da 10 ohm) tra fase R e neutro (230V), un carico da 5 ohm (due resistori da 10 ohm in parallelo) tra fase S e neutro (230V), un carico da 5 ohm (due resistori da 10 ohm in parallelo) tra fase T e neutro (230V).

Sulle tre fasi circoleranno correnti diverse con dissipazioni di potenza diverse, ma ai capi di ciascuno dei cinque resistori sarà presente comunque la tensione stellata (230V).

Ovviamente serve avere il conduttore di neutro disponibile (distribuito con la linea o "artificiale" che sia).

Sbaglio?

Se sì, dove?

 

 

 

Modificato: 7 febbraio da mc1988

[click0]

8 minuti fa, mc1988 ha scritto:

Se sì, dove?

che il centro stella non ha il neutro

[ALLUMY]

Infatti l'OP ha precisato dall' inizio che gli è impossibile portare il neutro.

[mc1988]

Ah ok, io sono andato avanti per la mia strada pensando che se il neutro non lo ha in linea lo avrebbe comunque tirato fuori "localmente" da un trasformatore.

Allora mi torna perfettamente che con un carico squilibrato c'è spostamento del centro-stella e sbilanciamento delle tensioni sui rami.

 

 

 

Modificato: 7 febbraio da mc1988

[acquaman]

Il Centro Stella ha valore di 0v come il neutro e non serve collegarlo al neutro, nel caso delle 5 resistenze il centro stella non ha valore 0.

[Maurizio Colombi]

Come già detto, il neutro lo si potrebbe creare in macchina da un motore o da un trasformatore (trifasi) per sopperire alla sua mancanza e collegarlo al centro stella dello schemino prodotto in modo da riequilibrare le cose.

Ma, anche se non sono affari miei:

-non si mette una resistenza anche sull'altro ramo

-non si usano resistenze a 400V e si mettono a triangolo

 

 

[Livio Orsini]

14 ore fa, mc1988 ha scritto:

Collegandoli a stella c'è un carico da 10 ohm (resistore singolo da 10 ohm) tra fase R e neutro (230V)

 

Non c'è il neutro!

 

Se fossero 3 resistori eguali tra loro, collegati a stella, il centro stella avrebbe potenziale zero. Si tratterebbe di un sistema trifase simmetrico ed equilibrato.

Nel caso in oggetto non è così; il sistema è asimmetrico e squilibrato.

 

Come ho scritto prima basta applicare la legge di ohm semplice semplice, per endersene conto.

 

[NovellinoXX]

22 ore fa, ufficiotecnico ha scritto:

ma ho paura di trovarmi sulle resistenze tensioni sbagliate

Con quella configurazione si sposta il  centro-stella verso i rami dove sono inserite le resistenze in parallelo

con il risultato di avere le tensioni Vxs e Vxt  <230V e Vxr >230V 

La resistenza xr risulterà sovra alimentata con rischio di rottura ( la potenza dissipata aumenta con il quadrato della tensione).

Puoi ovviare usando resistenze da 400V collegate a triangolo,

oppure inserire un trasformatore con secondario a stella "zig-zag" e collegando il centro-stella del trasf. con il centro-stella delle resistenze.

La configurazione "zig-zag" del secondario attenua lo squilibrio, non lo elimina; come non lo elimina un normale trasformatore trifase.

 

2 ore fa, Maurizio Colombi ha scritto:

-non si usano resistenze a 400V e si mettono a triangolo

Perche non si possono usare??

Modificato: 8 febbraio da NovellinoXX

[mc1988]

Forse la cosa migliore da fare per sopperire ai difetti della configurazione esistente (assenza di neutro e carico trifase squilibrato) è proprio, se possibile, aggiungere un ulteriore resistore da alimentare a 230V (quindi passare da 5 a 6) e quindi collegare a stella i 3 paralleli fatti ciascuno da 2 resistori.

 

 

 

[NovellinoXX]

6 minuti fa, mc1988 ha scritto:

Forse la cosa migliore da fare per sopperire ai difetti della configurazione esistente (assenza di neutro e carico trifase squilibrato) è proprio, se possibile, aggiungere un ulteriore resistore da alimentare a 230V (quindi passare da 5 a 6) e quindi collegare a stella i 3 paralleli fatti ciascuno da 2 resistori.

Anche! ................. ma sembra che la cosa non si possa fare...........

[piergius]

5 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

In pratica ai capi della R singola ti ritrovi circa 267V

A me un calcolo spannometrico porta 276V, mettendo a rischio di danneggiare la Resistenza

in posizione  R - X  che si troverà a dissipare  1440  W   

( 1742 W quando la Tensione  Concatenata raggiunga 400V + 10%  !  ) 

-

All' incremento di Tensione di R - X corrisponde un calo della componente secondo l' asse y

delle Tensioni S - X e T - X . 

Mentre la componente secondo l' asse x resta invariata 200V +/- 10%. . 

Quindi la Tensione risultante su ciascuna delle altre 4 sarà intorno 215V .

-

Concordo con Livio  :

19 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Potresti lasciare una terna a stella e

poi, in parallelo (tra 2 Fasi), metterne 2 in serie,... 

la tensione ai capi di ogni resistore sarebbe di soli 200V

Senza pregiudizio per le Resistenze . 

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Buona giornata ! 

[Maurizio Colombi]

5 ore fa, NovellinoXX ha scritto:

Perche non si possono usare??

Perché ho scritto un "non" che non c'entra nulla 🤭

[NovellinoXX]

2 ore fa, Maurizio Colombi ha scritto:

Perché ho scritto un "non" che non c'entra nulla 🤭

...due ! hai scritto e non ancora avevi preso il caffè? 😀

[Maurizio Colombi]

1 ora fa, NovellinoXX ha scritto:

due

Hai ragione. Un disastro 😱

[ufficiotecnico]

grazie di nuovo, abbiamo optato per il trasformatore trifase che tutto sommato non ha costi così esorbitanti. Non pensavo di coinvolgere così tante persone, questo è proprio un bel Forum

[NovellinoXX]

1 ora fa, ufficiotecnico ha scritto:

abbiamo optato per il trasformatore trifase

Ok,..... dopo l'installazione controllate le tensioni.