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Eliminare le scintille in un interruttore automatizzato

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[21] Re: Eliminare le scintille in un interruttore automatizzato

Messaggioda Foto UtenteOsvaldo » 16 mag 2019, 19:41

Ti ringrazio.
In effetti, ora che ricordo, la corrente l'ho misurata anche coi contatti bloccati; se in funzione dava circa 460 - 470 mA. a contatti fissi era appena sopra il mezzo Ampere.
Non credo però che la frequenza di apertura e chiusura arrivi a 500 Hz, è difficile dirlo ma ad occhio la vedo tra i 100 e i 50 Hz; in ogni caso terrò in considerazione la formula finale che mi hai indicato.
Immagino questi siano i valori secondo il primo schema, cioè quello con resistenza e condensatore in serie ed applicati in parallelo ai contatti.
Sto facendo dei piccoli ritocchi di vernice per mascherare le flange laterali rosse e poi allegherò qualche foto.
Stammi bene.
Osvaldo
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[22] Re: Eliminare le scintille in un interruttore automatizzato

Messaggioda Foto UtenteOsvaldo » 18 mag 2019, 15:41

Purtroppo le cose non vanno per niente bene!
Inizialmente, con le parti assemblate alla buona, fissate su un pezzo di compensato da 10 mm. Ottenevo scariche molto intense con distanza tra le punte dello spinterometro anche oltre i 20 mm.
Ora che ho montato tutto su un decoroso supporto in legno, le scariche sono andate via via diminuendo fino quasi al non apparire più e le interruzioni dell’interruttore molto lente. Per quante prove e regolazioni fatte il risultato è sempre peggiore.
Ho l’idea che ciò sia a causa del nucleo ferromagnetico. L’ho costruito con un insieme di fili di ferro (quello usato per legature nei cantieri) tutti verniciati per non avere correnti parassite ma chissà di quale composizioni chimica. Non rimane nessun magnetismo residuo però il suo rendimento si va velocemente deteriorando. Tutto ciò indipendentemente dal collegamento con o senza di condensatore e resistenza. Altro fatto strano (..?..) la corrente che inizialmente era attorno a 0,5 A. ora è passata ad oltre 2 A.
Anche l’ipotesi di una conducibilità del legno (forse intriso di umidità viste tali giornate) l’ho scartata poiché appena provato dopo il montaggio ha operato con le punte a circa 20 mm. via via quasi non funzionando più.
Peccato, ad una settimana dalla Mini Maker Fair di Trieste questa sorpresa non ci voleva.
Saluti.
Osvaldo
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[23] Re: Eliminare le scintille in un interruttore automatizzato

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 18 mag 2019, 17:34

Mi spiace molto! Coraggio!

Osvaldo ha scritto:le scariche sono andate via via diminuendo fino quasi al non apparire più
...
la corrente che inizialmente era attorno a 0,5 A. ora è passata ad oltre 2 A.


Hai misurato la resistenza dell'avvolgimento? È diminuita? Perché potrebbero essersi formati cortocircuiti tra le spire a causa del cedimento dell'isolante.
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[24] Re: Eliminare le scintille in un interruttore automatizzato

Messaggioda Foto UtenteElectronictube » 19 mag 2019, 13:46

Non ti scoraggiare, anch'io ebbi diverse problematiche a suo tempo e tuttora ne ho quando ci vado a rimettere mano!
Detto questo provo ad elencare delle possibili problematiche che potrebbero essersi presentate.
L'isolamento fra il nucleo di ferro e la bobina primaria è in buono stato?
L'isolamento fra la bobina primaria e la bobina secondaria è in buono stato?
Le due estremità dell'interruttore tendono ad incollarsi, ostacolandone l'apertura?
Ad ogni modo ti suggerirei di mettere il contatto dell'interruttore più vicino al supporto verticale della lamina. In questo modo infatti il braccio su cui agiscono le forze di contatto dell'interruttore è minore del braccio su cui agisce la forza di attrazione magnetica, facilitandone la sua stessa apertura.
Il disco di materiale ferromagnetico tocca il nucleo di materiale ferromagnetico in un qualsiasi momento durante il funzionamento dell'interruttore?
Se la risposta è affermativa, tale contatto andrebbe evitato in modo da avere un funzionamento dell'interruttore più pulito e veloce dato che i fili del nucleo grattando sul disco potrebbero rallentarne la chiusura, anche se minimamente. Inoltre, potrebbe essere comunque presente un minimo di magnetismo rimanente che tende a trattenere il disco, ostacolandone minimamente il ritorno alla sua posizione di riposo.
Per quanto riguardo la variazione di corrente, mi sto chiedendo dove possa fluire e le uniche idee che mi sono venute sono queste: la molla di richiamo è ben isolata dal resto? Le singole spire della bobina primaria sono ben isolate l'una dall'altra? I fili del primario, nel loro percorso per raggiungere la batteria non entrano con certezza in contatto con nessun altro filo?
Infine arriviamo alla nota dolente, quella che per me ha rappresentato più problemi e ancora continua a darmene: la bobina secondaria. Innanzitutto ti consiglio di far scaricare sempre la corrente ai due elettrodi perché sennò l'isolamento sarebbe messo a dura prova.
Inoltre, siccome mi dici che le scintille si sono fortemente ridotte in lunghezza, mi viene da pensare che si sia rotto l'isolamento del circuito secondario (cosa che a me è successa più volte): pertanto non è vero che le scariche si sono ridotte in lunghezza ma tale lunghezza si è solamente suddivisa in scariche più piccole fra le spire del secondario invece di una unica scarica fra i terminali del secondario.
Cerco di spiegarmi meglio: immagina di avere il filo del circuito secondario srotolato. Per l'induzione magnetica ai capi del filo si viene a creare una certa tensione. Questa tensione, però, si sviluppa in maniera continua attraverso il filo distribuendosi uniformemente. Faccio un esempio numerico: supponiamo di avere una tensione ai capi di 10000 V ed un filo lungo 1000 m. Ai capi la tensione è, appunto, 10000 V, ma se tu consideri un tratto di filo di 10 m la tensione ai suoi capi è di 100 V e così via per ogni tratto, più o meno lungo. In generale vale:
V_{\text{tratto di filo}}=V_{\text{ai capi}}*\frac{L_{\text{tratto di filo}}}{L_{\text{totale del filo}}}
Il senso di tutto questo è che un tratto di filo è arrotolato su se stesso più volte e quindi due punti del filo potrebbero trovarsi ad una tensione tale ed ad una distanza tale da poter rompere la rigidità dielettrica sia dell'aria che dello smalto isolante di cui sono rivestiti. Per ovviare a questo problema la bobina deve essere suddivisa in più parti, il filo di ogni parte deve essere ininterrotto e tutto di un pezzo, l'avvolgimento non deve essere fatto in entrambi i versi (destra - sinistra - destra) ma deve essere fatto sempre nello stesso verso. Ora, per quello che mi ricordo, il secondario l'avevi fatto fare da una ditta, quindi magari non potrai darti una risposta a queste domande. Ad ogni modo per accorgerti se davvero l'isolamento è venuto meno, e sono presenti delle scariche parziali, aziona il rocchetto in una stanza buia e con il secondario scoperto: se vedrai delle piccole scintille fra delle spire del secondario anziché ai suoi capi allora l'isolamento è venuto meno.
Per risolvere il problema puoi provare a mettere del nuovo isolante nel punto interessato dalle scariche, o sennò, come nella maggior parte delle volte, devi sostituire tutto il secondario, o almeno il settore interessato.
Per altri consigli e suggerimenti riguardo al secondario ti rimando al seguente link, che forse avevi già scoperto da solo a suo tempo:http://www.teslalab.it/ABOUT%20NIKOLA%20TESLA/SCARICHE%20OSCILLANTI/Scariche%20oscillanti%20parte%201.htm.
Per altre necessità o indicazioni tienimi aggiornato, se i problemi non riguardano il secondario puoi ancora farcela ad averlo pronto per settimana prossima!
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[25] Re: Eliminare le scintille in un interruttore automatizzato

Messaggioda Foto UtenteOsvaldo » 19 mag 2019, 15:49

Innanzitutto vi ringrazio.
Le resistenze iniziali non me le sono mai trascritte e siccome è passato del tempo dall'inizio delle operazioni non le ricordo; ora il primario misura 6,1 ohm ed il secondario 34.200 ohm.
La prima idea è stata appunto quella di scariche all'interno del secondario però c'è un fatto strano: se lascio il tutto fermo per qualche settimana, alla ripresa le scariche ricominciano dai circa 20 mm. di distanza tra le punte per poi passare man mano, nel giro di qualche minuto, a piccolissime; se ci fossero stati dei cortocircuiti penso sarebbero rimasti; oppure i danni di scariche si affievoliscono per poi riaccentuarsi (..?..)
A chi mi ha avvolto il secondario (circa 160.000 spire da 0,1 mm. di diametro) avevo raccomandato di curare gli isolamenti e poi il tutto lo hanno impregnato. Prendendo per buono quanto mi e stato detto, cioè che con punte a 20 mm. di distanza si può parlare di 60 kV. sarebbe come dire che ad ogni spira corrisponde una tensione di circa 0, 38 V. Considerando che il filo verniciato usualmente ha isolamento per 220 V e visto che il mio è distribuito in 4 settori e certamente con la bobinatrice sono andati: destra – sinistra – destra, su uno spazio di 42 mm. vuol dire che all’incirca ci stanno 410 spire per passaggio, ciò porterebbe su uno stesso latro avere una differenza di potenziale oltre ai 300 V. ma con 2 strati di vernice; può arrivare a scariche interne? (allora sono fregato !!!), Mai fatto funzionare senza spinterometro.
A dir il vero, nelle primissime prove con punte a circa 15 – 17 mm. avvicinando la mano al rocchetto sentivo un discreto “pizzicorio” e questo non mi pareva buono.
Verificare guasti vuol dire distruggere il secondario (purtroppo)
Il primario con 1.225 spire a 12 V., sia pur su 3 strati, da una tensione per spira irrisoria, ma qua sta il punto: perché da 0,5 A. passa anche a 2 A., Oggi a 1,61 A. !!!!
Isolamenti verificabili con normale strumento multitester danno risultato positivo, sarebbe da fare prove con specifico apparecchio che io non ho.
Il disco di metallo che viene attratto dal nucleo ha dalla parte interna un dischetto di rame proprio per impedire che si “incolli” al ferromagnete; inoltre con il funzionamento mai esso si avvicina più di tanto, direi che il suo movimento sta in meno di mezzo millimetro. Avevo pensato di farlo il più leggero possibile onde non creare una massa troppo grande che avrebbe notevolmente rallentato le oscillazioni. Può forse questo essere negativo? (una normale rondella zincata da 25 mm.)
Come ultimo, anche senza il condensatore e resistenza, le scintille che scoccano all’apertura dell’interruttore sono sempre ed in ogni caso piccolissime; da questo mi era venuto il dubbio che avendo usato metallo di sintesi per quei contatti mobili, esso creasse una riduzione di corrente nel primario. Ciò invece non è poiché, come già detto, la corrente notevolmente sale.
Nel profondo resto nel dubbio che i miei guai siano nel nucleo, tra isteresi magnetica, magnetismo residuo e via discorrendo, da quasi “vergine” con ottimo risultato, si deteriori nella sua funzione elettromagnetica nel giro di qualche minuto.
Saluti a tutti.
Osvaldo
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[26] Re: Eliminare le scintille in un interruttore automatizzato

Messaggioda Foto UtenteElectronictube » 19 mag 2019, 16:19

Il pizzicorio che avverti avvicinando la mano al rocchetto è quasi sicuramente dovuto alle correnti parassite che si sviluppano nella mano: infatti i nervi sono conduttori e le stesse correnti che sviluppano nel nucleo magnetico si possono sviluppare anche nelle mani e in ogni parte del corpo in generale, qualora sia sottoposta ad un flusso magnetico variabile nel tempo, specie se ad alta frequenza.
Sicuramente, con l'uso, il rocchetto si riscalda (specie l'interruttore) e i suoi parametri elettrici variano. Per quanto riguarda le misure anch'io avevo una incertezza piuttosto grande riguardo la corrente che scorreva nel primario, questo anche perché le misure di corrente sono quelle meno accurate e un semplice tester è affetto da una grande variabilità.
Per quanto riguarda l'avvolgimento del secondario, essendo la tensione al secondario così elevata non credo che ci si possa ritenere esclusi dal rischio delle scariche interne al secondario. Ad ogni modo le escludo perché se ci fossero gli elettrodi non scaricherebbero più, al contrario di quanto dici.
Per quanto riguarda la lamina vibrante dell'interruttore se è troppo leggera può rappresentare un problema. Infatti il circuito primario non è puramente resistivo e deve essere schematizzato come un circuito RCL, anche se la componente capacitiva è minima. Di conseguenza, alla chiusura dell'interruttore la corrente non diventa massima all'istante ma ha bisogno di tempo. Se la lamina è troppo leggera, essa viene attirata dal nucleo prima che la corrente ha raggiunto il suo valore massimo. Inoltre, con un funzionamento continuativo la lamina si scalda, dilatandosi. Questo fattore, unito agli inevitabili rimbalzi della stessa lamina sui contatti, fa sì che poco dopo il funzionamento del rocchetto risulti alterato.
Ad ogni modo, se dopo non averlo usato per un po' di tempo, il rocchetto funziona correttamente, per avere un funzionamento più costante nel tempo potresti usarlo non al massimo delle sue capacità, così sei sicuro circa l'assenza delle eventuali scariche interne. Per quanto riguarda l'interruttore potresti provare ad impiegare una lamina più spessa, in modo da ridurne il riscaldamento ed aumentarne l'inerzia così da avere interruzioni meno frequenti ma con la corrente nel primario che ha già raggiunto il suo valore massimo o quasi.
Saluti
A presto
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[27] Re: Eliminare le scintille in un interruttore automatizzato

Messaggioda Foto UtenteOsvaldo » 19 mag 2019, 16:26

Grazie, proverò cetamente.
Hai visto però che con una molla posso registrare la resistenza alla trazione. Comunque li mi sarà facile fare cambiamenti.
Ciao e buona domenica.
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