Test di rifasamento

[FilippoKK]

Ciao a tutti,
a casa sto provando a mettere in pratica il rifasamento di un carico induttivo. Ho a disposizione un condensatore da 60microF, un variac, un trasformatore(che fatto andare a vuoto è il mio carico induttivo) e un wattmetro/cosfimetro digitale.

Quel che ho provato a fare è questo, a monte di tutto ho il cosfimetro, poi ho il cordone di alimentazione che va al trasformatore( che a vuoto ha cosphi di 0.5) e in parallelo al trasformatore ho il variac dove all'uscita di quest'ultimo ho connesso il condensatore. Come da teoria il valore di potenza reattiva assorbita dal condensatore varia con il quadrato della tensione, quindi teoricamente variando con l'autotrasformatore variabile la tensione sul condensatore io dovrei vedere sul cosfimetro il valore di cosphi che da 0.5 sale (aumentando la tensione sul condensatore in parallelo al trasformatore mediante il variac),fino a 1, poiché vado a compensare la potenza reattiva con una pari ed opposta potenza reattiva.

Fin qui credo non ci siano problemi.
Ho provato ed effettivamente tutto funziona. Arrivato ad un cosphi di 0.75 però, se salgo ancora di tensione invece che andare verso l'uno il valore inizia a riscendere! E più vado a dare tensione al condensatore e più il cosphi scende(sono arrivato anche a 0.1), aumentando anche la corrente in ingresso e quella assorbita dallo stesso autotrasformatore. Non riesco proprio a spiegarmi questa cosa (i watt invece diminuiscono addirittura del valore nominale della potenza a vuoto che dovrebbe assorbire il trasformatore!).
perché il valore di cosphi, come ho studiato, non continua la sua percorrenza verso l'1? E magari oltre in caso avessi la condizione (non voluta ma teoricamente possibile) di "sovrarifasamento"?

Grazie a chiunque avesse la voglia di farmi capire!

[Candy]

Beh, intanto se sottoponi a Variac anche il trasformatore a vuoto, praticamente poco sai, o nulla, sulla variazione della sua reattanza induttiva. Forse, tra i tanti, admin ti potrebbe aiutare a capire.

[admin]

Innanzitutto uno schema non va descritto a parole ma disegnato.
Sembra che tu creda di star misurando una potenza reattiva costante, corrispondente alla potenza magnetizzante del trasformatore, cui si aggiunge la sola potenza reattiva del condensatore.
In base a quanto descrivi non è certamente così, ma la situazione è più complicata e, di mezzo, c'è la potenza reattiva di dispersione del trasformatore, variabile con la corrente, quella a vuoto dell'autotrasformatore e quella a carico dello stesso, pure variabile con la corrente erogata, oltre a quella del condensatore. Non è poi chiaro in base a quali considerazioni il fattore di potenza dovrebbe diventare unitario.

[FilippoKK]

Buongiorno a tutti,
inanto grazie per la risposta, allego un disegno di quelle che sono le connessioni realizzate.

Quello che vorrei tentare di dimostrare sperimentalmente è il classico rifasamento di un carico induttivo.
Se dallo schema escludo il variac, sul cosphimetro vedo un valore di 0.5, che ritengo essere quello del trasformatore a vuoto, esatto? Ciò che vorrei fare è quindi portare il trasformatore ad assorbire solo potenza attiva, inserendo in parallelo appunto un condensatore.
Avendo solo un condensatore ho pensato che invece di variare la capacità (come nei sistemi di rifasamento automatici) potevo variare la tensione sullo stesso e modificare così la potenza attiva assorbita dal condensatore. Il modo per poter fare questo era inserire un variac tra il mio carico (trasformatore a vuoto) e il condensatore. Aumentando la tensione sul condensatore quindi ho visto l'effettivo aumento del cosphi man mano che andavo su di tensione con il variac. Fin qui è tutto corretto?

Quel che non capisco è il perché, al valore di 0.75 di cosphi, se salgo ancora di tensione il valore invece che salire verso l'1 ricomincia a scendere.

Cosa mi sfugge?
Grazie!

[admin]

Che cosa mi sfugge?

Tu non stai tenendo conto dell'autotrasformatore, che assorbe potenza reattiva induttiva, oltre che una potenza attiva, mentre il cosfimetro lo fa.
Non si capisce poi perché il cosfì dovrebbe diventare unitario.
Lo diverrebbe se in parallelo al trasformatore ci fosse una capacità che assorbe una potenza reattiva pari a quella assorbita dal trasformatore a vuoto quindi di valore ricavabile con

Devi tener presente che la reattanza capacitiva in parallelo al trasformatore a vuoto, è quella vista dal primario dell'autotrasformatore, quindi la capacità effettiva la devi dividere per il quadrato del rapporto di trasformazione che varia manovrando il variac.

[FilippoKK]

Ciao,
ho capito! Quindi effettivamente il problema é la presenza di un carico induttivo tra il condensatore e il carico da rifasare. Ora, sono consapevole che l'ideale sarebbe fare un diagramma vettoriale, ma non essendo ancora proprio pratico chiedo: a parole é possibile dire quanto posso rifasare utilizzando questo metodo?

In secondo luogo: se teoricamente disponessi di una resistenza variabile pura da inserire in serie al condensatore per variarne la tensione, quindi che andrebbe a sostituire il variac, questo sistema sarebbe teoricamente attuabile, potendo arrivare anche ad avere cosphi 1, esatto?

[MarcoD]

Non sono elettrotecnico e non conosco bene le abbreviazioni, spero di essere comprensibile.

Quanto è la potenza apparente Papp VA assorbita dal trasformatore a vuoto, alimentato a 220 Vac?
(nota: non ricordo la terminologia in uso, si chiama Papp ??).
Magari anche la potenza apparente trasformatore + Variac.

Poi si ricava la potenza attiva P = Papp * cos Fi [W] e quella reattiva Q = Papp * sen Fi [var].

Data la capacità del condensatore puoi calcolare quanta potenza reattiva capacitiva Qc assorbe, e quindi se è in grado di compensare tutta la potenza reattiva induttiva.
O la tensione di uscita del variac per la quale compensa esattamente quella induttiva.
Ic = V * ( 6,28 * 50 Hz * C); Qc = V * Ic [var]

[Candy]

Forse io non ho capito nulla del tuo esperimento, ma una simile inserzione, se lo schema è giusto, è priva di senso. Tu vorrsti cercare il valore di tensione tale per cui quel condensatore così collegato rifasa completamente il trasformatore a vuoto, utilizzando però un Variac di mezzo.
Mancano gravi conoscenze dell'elettrotecnica. Innanzi tutto dovresti conoscere la reattanza del trasformatore a vuoto, sceglere un condensatore con una reattanza almeno doppia alla tensione nominale e verificare cosa succede riducendo la tensione ai suoi capi. ùForse così vedi qualcosa. Il resto è tempo perso, ed in ogni caso, c'è di mezzo il Variac che ha i suoi effetti induttivi parimenti come il trasformatoer a vuoto.