Trasformatore trifase >> monofase

[setteali]

Salve,
volevo avere un chiarimento su questa soluzione.

Una ditta mi ha chiesto un consiglio per una macchina che deve costruire, in pratica è un banco in metallo di circa 3 m x 1 m dove ci sono 10 postazioni per un operatore ed ogni postazione ha circa 650 W resistivi che scaldano un oggetto su cui lavorano.
Hanno sempre costruito queste macchine con trasformatori monofase 380 V e uscita 24 V 6 kW perché alla massima potenza non lavorano quasi mai.

Io gli ho detto di fare un trasformatore trifase con uscita monofase e fasi fare un preventivo da 8 kW.
( intendo 3 colonne con un avvolgimento primario a 400V e secondario per colonna da mettere in serie per formare 24 V 300A circa)
Una ditta gli ha fatto il preventivo.
Un'altra ditta gli ha risposto che questo è un sistema non funzionale per quanto riguarda il rifasamento.

Vi chiedo , è vero che non è valida come strada da seguire???

[MarcoD]

Non sono un elettrotecnico, sono poco competente.

Si può ottenere la tensione monofase, mettendo in serie i tre avvolgimenti del secondario.
Riferendosi a una terna trifase (fasori tensione sfasati di 120 gradi), si ottiene la tensione secondaria come somma a " C " di tre tensioni: una in fase, una 60 gradi in anticipo, una 60 gradi in ritardo ( cos(+/-60°)= 0,5 ).
Ragionando sulla tensione risultante i secondari contribuiscono per 0,5 + 1 + 0.5 .
Complessivamente due avvolgimenti secondari hanno più spire e quindi più tensione , utilizzata al 50 %
di un trasformatore monofase o trifase con carico equilibrato, e quindi sono più costosi del pari potenza equivalente.
Riguardo il rifasamento, se fatto sul primario non dovrebbe avere problemi, poi hai scritto che il carico è resistivo. Dovrebbe funzionare.

Se non ci sono problemi di carico squilibrato, è più conveniente un trasformatore monofase; ma se vuoi equilibrare il carico è una buona soluzione (vagamente mi ricordo di aver letto anche di una connessione secondario a " zig-zag" o " Y" , ma potrei errare).

Rimango anche in attesa per curiosità di leggere il parere di un esperto.

[setteali]

Grazie @MarcoD, si il carico è puramente resistivo, leggiamo allora altri utenti.
Certo che la " convenienza " è un fattore importante, diresti che un monofase viene a costare meno ?
Quando avrò altre risposte qui su EY , potrò parlare io con le ditte e aver modo di capire cosa mi dicono.

[MarcoD]

tensione risultante i secondari contribuiscono per 0,5 + 1 + 0.5 .

quindi la somma è 2, ma trasformano tensione per 1+1+1 = 3.
Il trasformatore da trifase a monofase trasforma potenza per 3 e fornisce potenza per 2,
è 1,5 volte più grande in ferro e rame di un monofase equivalente, dovrebbe quindi costare un 50% in più.

[fpalone]

Io gli ho detto di fare un trasformatore trifase con uscita monofase e fasi fare un preventivo da 8 kW.
( intendo 3 colonne con un avvolgimento primario a 400V e secondario per colonna da mettere in serie per formare 24 V 300A circa)
[...]
Vi chiedo , è vero che non è valida come strada da seguire???

non è una strada valida da seguire.
Se colleghi semplicemente in serie i tre avvolgimenti del secondario ottieni un triangolo aperto, ai cui capi, nel normale funzionamento trovi una tensione nulla; per meglio dire, trovi 3 volte la componente di tensione omopolare presente al primario.

Per ottenere una tensione monofase da una trifase hai varie possibilità, la più semplice delle quali è collegare il primario di una macchina monofase 400/24 V tra due fasi della linea di alimentazione.

Poi ci sono altri schemi più complessi (insersione a V, Scott, Leblanc), ma in ogni caso, se alimenti un singolo carico monofase da una rete trifase, avrai sempre un certo sbilanciamento.

[setteali]

............
non è una strada valida da seguire.
Se colleghi semplicemente in serie i tre avvolgimenti del secondario ottieni un triangolo aperto, ai cui capi, nel normale funzionamento trovi una tensione nulla; per meglio dire, trovi 3 volte la componente di tensione omopolare presente al primario.
............

Ti ringrazio per la risposta, sono ancor di più soddisfatto di aver fatto la domanda qui su EY, sapevo di trovare risposte valide.
Quello che mi lascia perplesso è il perché le ditte che costruiscono trasformatori non diano queste risposte!

[fpalone]

magari ti hanno già offerto uno schema tipo scott o leblanc... che ti hanno scritto sull'offerta?

[Giovanni123]

Se dovessi scegliere io, proporrei un normale trasformatore trifase 400/24 V. Poi, a meno che non sia necessario il neutro, alimenterei ogni postazione dal secondario con 2 fasi alla volta cercando di equilibrare il più possibile il carico. Non credo che 650W di squilibrio siano rilevanti, specie se i banchi non funzionano mai in contemporanea per lunghi periodi.

Inoltre, magari è una mia lacuna, non capisco quale sia il problema del rifasamento...

[setteali]

E' stato scelto un trasformatore bifase/monofase, da una ditta che fin dall'inizio aveva detto che non riteneva una scelta buona quella del trifase e che c'erano anche altre soluzioni, ma la migliore era quella del bifase.
E così è stato scelto, tra l'altro anche il costo è più basso.

Ecco il settore prezzi è davvero incomprensibile, su quattro preventivi con trasformatore bifase 8 kW , sono stati da 300€ a 800€

Ringrazio tutti per i validi consigli.

[mario_maggi]

settali,
ci sarebbe da scrivere un libro su questo argomento.
Io cerco sempre strade alternative, la prima idea che mi viene in mente è il riscaldamento ad alta frequenza, se fattibile. Può darsi che con una buona progettazione si possano ottenere i risultati desiderati con soli 200 W a postazione. Prova a calcolare quanto risparmierebbero in un anno per l'energia, e dimmi se non vale la pena di spendere un po' di più all'inizio.
Un'altra idea è quella di scaldare per irraggiamento a infrarossi.
Oppure scaldare con un recuperatore di calore, che sfutta parte del calore accumulato nei pezzi.
Per ultimo, lascerei il trifase, se consumi 8 kW, o il monofase se riesci ad abbassare il consumo con uno dei tanti accorgimenti tecnologici che permettono di farlo.
Ciao
Mario