Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Calcolo potenza su corrente non sinusoidale

Circuiti e campi elettromagnetici

Moderatori: Foto UtenteIsidoroKZ, Foto Utenteg.schgor, Foto UtenteEdmondDantes

0
voti

[1] Calcolo potenza su corrente non sinusoidale

Messaggioda Foto UtenteJackd » 17 gen 2019, 16:28

Buongiorno a tutti,

ho due multimetri che mi danno lettura di corrente diversa tra di loro (misurando uno alla volta).
Il carico è un dispositivo elettronico che ha una buona componente capacitiva.
All'oscilloscopio il segnale si presenta cosi:

Cattura.JPG
Cattura.JPG (41.21 KiB) Osservato 368 volte


In Blu la traccia della corrente, mentre in rosso è la tensione.

Vorrei capire innanzi tutto, quale dei due tester mi stia indicando il valore più corretto vista la forma d'onda, e quale sia il miglior metodo per calcolare la potenza assorbita in linea.
Avatar utente
Foto UtenteJackd
545 2 7
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 181
Iscritto il: 15 set 2014, 19:10
Località: Padova

4
voti

[2] Re: Calcolo potenza su corrente non sinusoidale

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 17 gen 2019, 20:09

Potrei dire che entrambi i tester ti danno il valore corretto, ma quello corretto secondo loro :). Potrebbero fornire il valore di picco (diviso per radice quadrata di 2), oppure il valore medio del modulo della tensione (moltiplicato per 1.11) oppure ancora il valore efficace vero e proprio.

Questi tre modi di operare, in caso di corrente sinusoidale, danno lo stesso valore "giusto".

Nel caso invece che mostri nessuno dei tre da` una informazione utile per calcolare la potenza assorbita. Se per esempio usi un amperometro a vero valore efficace, e moltiplichi la lettura per la tensione efficace di rete, 230 V, ottieni la potenza apparente, non quella attiva.

La difficolta` della misura della potenza non e` tanto nello sfasamento capacitivo, ma nella presenza di armoniche di corrente che contribuiscono al valore efficace della corrente totale, ma non trasportano potenza.

Per trovare la potenza nel caso della figura dovresti moltiplicare, istante per istante, i valori di tensione e corrente e poi fare la media di quello che trovi. Alcuni oscilloscopi possono fare automaticamente questo prodotto e questa media.

Oppure usi un wattmetro che fa lui il prodotto e la media.

Oppure SE (si vede che ho messo un se?) una delle due forme d'onda e` una sinusoide e il picco dell'altra e` allineato al picco della sinusoide, supponendo di essere a 50 Hz, misura il valore di picco della sinusoide V_\text{pk}(dovrebbero essere circa 325V per la rete normale), il valore del picco della corrente I_\text{pk} e la durata in millisecondi dell'impulso di corrente T_i (nel tuo caso sembrano circa 3 ms), e poi applica questa formula

P=V_\text{eff}I_\text{pk} \frac{T_i}{11.8\,\text{ms}}

La formula dovrebbe dare un errore minore del 10% fino a durate di impulso di 7 ms circa.

[SE NON HO SBAGLIATO I CONTI]
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
Plug it in - it works better!
Il 555 sta all'elettronica come Arduino all'informatica! (entrambi loro malgrado)
Se volete risposte rispondete a tutte le mie domande
Avatar utente
Foto UtenteIsidoroKZ
102,4k 1 3 8
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 18243
Iscritto il: 17 ott 2009, 0:00

1
voti

[3] Re: Calcolo potenza su corrente non sinusoidale

Messaggioda Foto UtenteMariX » 19 gen 2019, 17:48

Scusa Foto UtenteIsidoroKZ ti chiedo un chiarimento. Nel post scrivi: ... misura il valore di picco della sinusoide Vpk (dovrebbero essere circa 325V per la rete normale) ... poi però nella formula per calcolare la potenza P indichi come valore di tensione Veff che quindi sarà Vpk diviso radice di due. Corretto ?
Seconda domanda:
è se la frequenza di rete fosse 60 Hz che numero dovrei sostituire al 11.8 ?
Ringrazio in anticipo per le risposte.

Foto UtenteMariX
Avatar utente
Foto UtenteMariX
559 4
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 137
Iscritto il: 14 dic 2016, 23:37

2
voti

[4] Re: Calcolo potenza su corrente non sinusoidale

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 19 gen 2019, 18:23

Hai ragione, ho cominciato a scrivere la risposta con la tensione di picco, poi ho fatto i conti, sono stato interrotto piu` volte e nella formula finale ho messo il valore efficace, che e` quello che normalmente si conosce.

Quando ho scritto valore di picco e` perche' pensavo a una misura tutta fatta all'oscilloscopio, poi invece ho pensato che di solito si conosce il valore efficace della tensione.

Nella formula ci vuole il valore efficace, se si misura il picco con l'oscilloscopio si moltiplica il picco per 0.71 e si ha il valore efficace. Misurare tensione e corrente con l'oscilloscopio e` sempre una buona idea, cosi` si vede anche se i due picchi sono coincidenti. Se non sono coincidenti la potenza reale e` un po' piu` bassa di quella calcolata.

Per la rete a 60 Hz il fattore 11.8 ms diventa 9.8 ms, ma la formula funziona solo per durate di impulso fino a 6 ms circa.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
Plug it in - it works better!
Il 555 sta all'elettronica come Arduino all'informatica! (entrambi loro malgrado)
Se volete risposte rispondete a tutte le mie domande
Avatar utente
Foto UtenteIsidoroKZ
102,4k 1 3 8
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 18243
Iscritto il: 17 ott 2009, 0:00

0
voti

[5] Re: Calcolo potenza su corrente non sinusoidale

Messaggioda Foto UtenteJackd » 21 gen 2019, 17:00

Ringrazio entrambi per le risposte,
sto facendo ora le misure ed i calcoli, e posso dire che nel mio caso, con gli strumenti a disposizione, il tester digitale più anziano (Wavetech 27XT) mi sta dando un valore di corrente in linea col risultato della tua formula Isidoro rispetto al più recente dichiarato "true RMS":

Corrente su Tester1: da 2.71A a 2.88A (è normale che vari)
Corrente su Tester2: da 4.6 a 5.1

Dati dall'oscilloscopio:
P = 235 x 13.9(2.2/11.8) = 609.00
per cui I calcolata = 2.59
-/+ 10% = 2.33/2.84

Quindi per la mia domanda iniziale, il tester non "RMS" sembra dare un risultato più vicino alla realà in questo caso specifico.

Per approfondire, il fattore 11,8 (9.8 per 60hz) da cosa deriva?
Avatar utente
Foto UtenteJackd
545 2 7
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 181
Iscritto il: 15 set 2014, 19:10
Località: Padova

4
voti

[6] Re: Calcolo potenza su corrente non sinusoidale

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 21 gen 2019, 18:19

Il fattore 11.8 ms deriva dall'aver approssimato l'impulso di corrente con un coseno, normalizzato il tempo rispetto al semiperiodo, aver fatto l'integrale del prodotto tensione per corrente per tutta la durata dell'impulso, sviluppo in serie di Taylor del risultato e una E.B. Chebysheff Approximation al primo ordine.

Per i 60 Hz basta scalare il coefficiente di 5/6

Scommetto che Foto UtentePietroBaima non ha mai incontrato l'espressione E.B. Chebysheff Approximation :D

Per fare le cose per bene bisognerebbe considerare l'impulso di corrente non allineato al picco della tensione, ma un pochino in anticipo. Ma o si introduce un parametro in piu` (l'anticipo rispetto al centro della sinusoide) o si prende un valore fisso: entrambe le soluzioni non mi entusiasmano!
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
Plug it in - it works better!
Il 555 sta all'elettronica come Arduino all'informatica! (entrambi loro malgrado)
Se volete risposte rispondete a tutte le mie domande
Avatar utente
Foto UtenteIsidoroKZ
102,4k 1 3 8
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 18243
Iscritto il: 17 ott 2009, 0:00

0
voti

[7] Re: Calcolo potenza su corrente non sinusoidale

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 21 gen 2019, 18:24

di che si tratta? :mrgreen:
Generatore codice per articoli:
nomi
emoticon
citazioni
formule latex

Io capisco le cose per come le scrivete. Per esempio: K sono kelvin e non chilo, h.z è la costante di Planck per zepto o per la zeta di Riemann e l'inverso di una frequenza non si misura in siemens.
Avatar utente
Foto UtentePietroBaima
74,8k 6 12 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 8834
Iscritto il: 12 ago 2012, 1:20
Località: Londra


Torna a Elettrotecnica generale

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 6 ospiti