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Indicatore senso ciclico TRIFASE

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto Utentedjdanielb » 13 mar 2010, 14:20

Spero di aver postato nella sezione giusta altrimenti chiedo scusa e spero venga postato nella sezione adatta.

In commercio vendono dei tester che indicano il senso ciclico delle fasi.

Si potrebbe realizzare con dei semplici led ? (quelli che vendono sono a led nella maggior parte dei casi)


Grazie mille

Daniele
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[2] Re: Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 13 mar 2010, 16:03

Si, per un minimo numero di componenti direi che si può usare questo schema base ... si tratta in sostanza di scegliere i componenti resistivi e capacitivi per ottenere una tensione nulla (teoricamente) fra A e B quando B è in anticipo su A (sequenza inversa) e viceversa rendere nulla la d.d.p. fra C e B quando la sequenza è diretta.

2010-03-13_145802.jpg
2010-03-13_145802.jpg (28.8 KiB) Osservato 11085 volte


... appena trovo il tempo, ti posto qualcosa di più dettagliato calcoli compresi.
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[3] Re: Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto Utentedjdanielb » 13 mar 2010, 17:01

grazie mille per la printa risposta.

spero di riuscire a costruirmelo. mancano a questo solo solo i valori dei vari componenti giusto ?

Grazie mille
Daniele
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[4] Re: Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 13 mar 2010, 17:36

Un diagramma vettoriale può rendere meglio l'idea, ed evidenziare i problemi da risolvere;

per es. studiando il caso di sequenza diretta

cercheremo di fare in modo che la scelta dei resistori R1,R3,R3 e dei condensatori C1,C2,C3, porti a questa configurazione

x0.jpg
x0.jpg (34.23 KiB) Osservato 11048 volte

Dal diagramma vettoriale notiamo come, attraverso tre opportuni partitori R-C riusciamo ad ottenere

V_{CB}\approx 0\,\,\,\,\,\,e\,\,\,\,\,\,\,V_{AB}\approx \frac{E}{2}\sqrt{3}=\frac{V}{2}
ci rendiamo subito conto di una cosa (io per primo) ovvero che, non essendo nulla la somma delle tre correnti, ed essendo la scelta dei sei precedenti parametri imposta dai partitori R-C , sicuramente, per usare il circuito postato, sarebbe indispensabile disporre del centro stella, modificandolo in questo modo

x1.jpg
x1.jpg (17.03 KiB) Osservato 11047 volte

possibile ma molto scomodo :!: ... :mrgreen:

Facciamo un po' di conti !
Supponendo R1=R2=R3=R, dal diagramma vettoriale, notiamo come C=C1=C3 e \alpha =60{}^\circ ,\,\,\,\beta =30{}^\circ
\frac{RI_{2}}{RI_{1}}=\frac{RI_{2}}{RI_{3}}=\frac{I_{2}}{I_{1}}=\frac{I_{2}}{I_{3}}=\tan (60{}^\circ )=\sqrt{3}
e anche
\begin{align}
  & \frac{R}{X_{C2}}=\tan (60{}^\circ )=\sqrt{3} \\ 
 & \frac{X_{C1}}{R}=\tan (60{}^\circ )= \sqrt{3}  \\ 
 & \frac{X_{C1}}{X_{C2}}=\frac{C_{2}}{C_{1}}=3 \\ 
\end{align}
e tracciando il diagramma vettoriale delle sole correnti
x2.jpg
x2.jpg (55.07 KiB) Osservato 11035 volte

notiamo come la risultante I0=I1+I2+I3, sia compensabile con due correnti "addizionali" a carattere puramente ohmico assorbite sulla fase 1 e 3 di pari modulo.

Ne risulta uno schema finale del tipo seguente

x3.jpg
x3.jpg (24.18 KiB) Osservato 11033 volte

dove le correnti assorbite dai resistori R6 e R7 dovranno essere uguali in modulo a quelle dei rami R1-C1 e R3-C3, e almeno di un ordine di grandezza superiore rispetto alla corrente derivata dai due rami trasversali di alimentazione dei due LED ...
accidenti a me :!:. #-o ... mi ero ripromesso di non scriverle più 'ste "paginate" di calcoli ... ma ... non ho resistito alla tentazione ... e ... ci sono ricaduto :mrgreen:

a questo punto per partire con il calcolo dei parametri dobbiamo vedere quanto può bastarci per accendere un LED ... poi scegliamo le R4 e R5 ... i diodi antiparallelo non sono un problema (per es. 1N4004) ... poi sceglieremo le capacità C=C1=C3= ? ... di conseguenza C2 = 3*C ... poi R=R1=R2=R3 ... e infine R6=R7=2*R ...

Partendo per es. da dei "low current" LED da IF=2mA e facendo un paio di calcoli "spannometrici"
a) supponendo bastino 1mA per accenderlo ;)
b) potremo usare per R4 e R5=200/1= 200 k ...
c) scegliendo C=100 nF per tenere sufficientemente bassa l'impedenza dei rami laterali -> Xc= 32 k
d) di conseguenza le R =Xc/1,7 = 18 k
e) le impedenze dei rami laterali Z1=Z3= 37k ----> i= 6 mA ----> PR1=PR3= 0,7 W
f) C2=3*C1= 300nF ---> Xc2=11 k
g) in serie con R2=R ---> Z2=21k ---> i2= 11mA ---->PR2= 2,2 W
h) R6=R7=Z2= 37k -----> PR5= 1,5W
i) eventualmente si possono anche sostituire i due LED con lampade a scarica con un'opportuna resistenza di limitazione serie e in questa configurazione potrebbero essere usati valori di impedenza di ramo anche più elevati .

BTW come ultima spiaggia, come rilevatore statico, rimane sempre il metodo "classico" quello che usavamo io e Ferraris ... con stella di 2 lampadine+ 1 condensatore :mrgreen:

che, accontentandosi di una diversa luminosità dei LED e non di un quasi completo spegnimento di uno dei due, può portare ad un circuito ancora più semplice, del tipo

y0.jpg
y0.jpg (26.93 KiB) Osservato 10969 volte


dove, essendo il circuito di tipo serie basterà impostare l'impedenza dei tre rami al fine di ottenere la corrente necessaria per l'accensione di due diodi LED "classici" .

Il diagramma vettoriale di questa seconda configurazione circuitale, sarà il seguente

y1.jpg
y1.jpg (54.72 KiB) Osservato 10965 volte

Visto che R1=R3, la somma di I1 e di I3 dovrà passare per M (punto medio della diagonale 1-3), e così anche il prolungamento della I2 = -(I1+I3) ... il centro stella O' sarà di conseguenza obbligato a trovarsi in una posizione tale da formare con i punti 2 e M un triangolo rettangolo (retto in O') e quindi a seguire la semicirconferenza che passa per il punto medio M di V13 e il punto 2.

Viene in questo modo ad esistere una elevata differenza fra le tensioni di fase applicate ai due rami esterni che di conseguenza si avrà un'accensione dei due LED sicuramente aprezzabile e regolabile con un'opportuna scelta di R.

I calcoli sono questa volta molto più semplici; prefissata a 5mA la corrente nei diodi, la tensione massima applicata al ramo sarà pari alla concatenata V=400 V e quindi:
R*=V/I0=400/5=80 k ---> Xc*=R*=80 k ---> C*= 40nF ---->commerciale ---> C=47nF e -----> R=68k ----> PR=2 W

e come ultima "variante" a questo progetto, al fine di ottenere uno spegnimento completo, mi viene in mente la seguente,
y4.jpg
y4.jpg (30.6 KiB) Osservato 10968 volte

con LTspice controlliamo le correnti e le tensioni dui due LED
y4b.gif
y4b.gif (11.12 KiB) Osservato 10946 volte


ma qui mi fermo :!: ... :-#

con R1 e R3 da suddividere in due resistori da 1W... ma lascio la revisione dei calcoli a chi legge come "compito per casa" :wink:
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[5] Re: Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto Utentedjdanielb » 13 mar 2010, 19:15

cavolo a me hanno appassionato !

spero si riesca a tirar fuori il progettino !
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[6] Re: Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto Utentezanck83 » 27 apr 2010, 2:39

In quale range di tensioni è possibile far funzionare il circuito? [-o<
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[7] Re: Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto Utentesub69 » 29 apr 2010, 18:41

Scusate ma le mie conoscenze in elettronica sono molto insufficenti .

Volevo chiedere cosa fossero qui 3 simboli tondi contrassegnati con E1,E2,E3 ??

Inizialmente pensavo che fossero le boccole da pannello per inserirvi i 3 puntali sulle 3 fasi , ma mi sa che mi sbaglio [-X

Quindi una se non lo sono dove andrebbero montate le boccole ?

I 2 diodi D1y e D3y che tipo di diodo e' ?


Grazie e scusate per le mie modestissime conoscente in merito!!!!
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[8] Re: Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 29 apr 2010, 18:59

sub69 ha scritto:Volevo chiedere cosa fossero qui 3 simboli tondi contrassegnati con E1,E2,E3 ??

rappresentano i tre generatori stellati della rete trifase.

il circuito è solo la parte dello schema a destra dei tre positivi dei generatori, che saranno poi i tre punti dove si dovranno collegare i tre fili di linea L1,L2 e L3

sub69 ha scritto:I 2 diodi D1y e D3y che tipo di diodo e' ?


un qualsiasi diodo a semiconduttore anche con tensioni inverse dell'ordine di pochi volt ... al limite si potrebbero sostituirli con altri due diodi LED, raddoppiando in questo modo la luminosità complessiva :wink:

Saluti
RDF
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[9] Re: Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto Utentesub69 » 29 apr 2010, 21:24

Ciao RenzoDF grazie per la tua disponibilita' nel rispondermi in maniera cosi' chiara e immediata .

Chiarissimo come sempre .

Penso che forse adottero' il tuo suggerimento riguardo il poter raddoppiare i 2 diodi luminosi in maniera tale di avere un
una maggiore intensita' luminosa.

I 4 led a questo punto potrebbero essere 2 led rossi sullo stesso ramo e altri 2 led verdi sul secondo o potrebbero insorgere delle problematiche riguardo il calcolo delle resistenze che hai fatto ?

Ciao

Sergio
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[10] Re: Indicatore senso ciclico TRIFASE

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 29 apr 2010, 21:29

...direi che vista la disponibilità di una ridotta corrente (per limitare la potenza dissipata dai resistori limitatori) converrebbe usare i LED rossi ... ma si può sempre provare :wink:
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