Luce anticollisione guasta o no?

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da victor66

Domanda stupida probabilmente ma chiedo giusto per sapere, ma si può trasformare un’alimentatore che lavora a 50 Hz come il mio a. 400 Hz? Qualcuno adesso mi sparerà ma ripeto e’ solo curiosità. Buona serata a tutti.

Ciao Victor,
il problema è che, come ben descritto nel documento che ti hanno postato, la potenza ottenibile da un trasformatore dipende dalla sua dimensione e dalla frequenza a cui è previsto che lavori.

Partiamo prima dalla dimensione. Un trasformatore con un nucleo grande può ospitare un flusso magnetico maggiore di un trasformatore piccolo ed il flusso magnetico dipende dalla corrente che scorre nell'avvolgimento e dal suo numero di spire.

La corrente che scorre nell'avvolgimento dipende dalla tensione applicata, dalla resistenza del conduttore e dalla tensione "di reazione" generata dall'avvolgimento stesso, che a sua volta dipende dalla frequenza di lavoro.

Vediamo prima il caso limite, ovvero un avvolgimento (quindi il primario di un trasformatore) alimentato in corrente continua. In questo caso, la corrente che attraversa il conduttore è brutalmente la tensione di alimentazione diviso la resistenza, in quanto il flusso magnetico è costante e non c'è effetto induttivo (più avanti spiego il perché).

Provate ad immaginare un trasformatore, il cui avvolgimento può avere una resistenza di pochissimi Ohm, alimentato a 220V in continua..... se lo immaginate, immaginate di esserne a debita distanza per non essere coinvolti dalla proiezione di gocce di rame fuso...

Cosa impedisce ad un trasformatore alimentato in CA di non fondere all'istante? Il semplice fatto che il flusso magnetico generato è variabile (in CC sarebbe costante, come abbiamo visto prima) e, per quanto hai letto nel documento, questa variazione di flusso genera una tensione nelle spire di rame che ci sono avvolte attorno, comprese quelle a cui hai applicato l'alimentazione. Senza entrare in meandri matematici, tale tensione sarà in fase opposta a quella applicata in ingresso al trasformatore, quindi la corrente che scorre nell'avvolgimento sarà la differenza tra le due tensioni divisa per la resistenza del filo. In teoria, in un trasformatore ideale la corrente sarà zero, essendo le due tensioni identiche, in pratica ci sarà in minimo di differenza dovuto alle perdite del circuito magnetico, che produrrà una minore tensione di reazione e quindi una minima corrente assorbita.

Cosa succede se alziamo la tensione? Si arriva ad un punto in cui il circuito magnetico si satura, ciò comporta che un aumento della corrente nelle spire non corrisponde ad un analogo aumento del flusso magnetico. Se il flusso non aumenta, non può aumentare la tensione da lui indotta nelle spire stesse e quindi aumenterà la differenza tra la tensione di alimentazione fornita e quella auto prodotta come reazione. Aumentando questa tensione, aumenta di conseguenza la corrente che scorre nel trasformatore. Siamo quindi arrivati ad aver raggiunto la massima tensione applicabile al trasformatore, inteso come insieme del nucleo magnetico e delle spire del circuito primario. Superando questa tensione, il trasformatore comincerà a scaldare notevolmente, pur in assenza di carico. Cosa succede se aumentiamo la frequenza? Semplicemente, visto che la tensione prodotta sul'avvolgimento dipende non dal valore assoluto del flusso ma dalla sua variazione, aumenterà anche la tensione che prima ho definito "di reazione", potendo quindi aumentare la tensione di alimentazione. Se aumentiamo la tensione in ingresso, avremo quindi una maggiore tensione in uscita e, di conseguenza, una maggiore potenza.

Ecco dimostrato come la potenza ottenibile da un trasformatore dipende dalla frequenza di lavoro. Nel tuo caso il trasformatore è dimensionato per lavorare a 110V a 400 Hz, se lo alimenti a 50 ottieni due effetti: si surriscalda e riesce a produrre una tensione di uscita che è 8 volte inferiore al previsto.

In altre parole, anche se perfettamente sana quella lampada NON può lavorare a 50Hz, non arriva abbastanza potenza alle lampadine ed al motore.

Come già consigliato, puoi aprire la lampada e, dopo aver scollegato le lampadine ed il motore, provare ad alimentare il trasformatore con un tono a 400 Hz (lo puoi generare facilmente anche con Arduino) e vedere il rapporto tra la tensione in ingresso e quelle in uscita sulle varie prese. Poi moltiplichi questi valori per la tensione di 110V ed ottieni le tensioni di lavoro del motore e delle lampade, che ora puoi alimentare come vuoi con un alimentatore a 50Hz estremamente facile da procurare.

Carlo

[ElNonino]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Ciao Victor,
il problema è che, come ben descritto nel documento che ti hanno postato, la potenza ottenibile da un trasformatore dipende dalla sua dimensione e dalla frequenza a cui è previsto che lavori.

Partiamo prima dalla dimensione. Un trasformatore con un nucleo grande può ospitare un flusso magnetico maggiore di un trasformatore piccolo ed il flusso magnetico dipende dalla corrente che scorre nell'avvolgimento e dal suo numero di spire.

La corrente che scorre nell'avvolgimento dipende dalla tensione applicata, dalla resistenza del conduttore e dalla tensione "di reazione" generata dall'avvolgimento stesso, che a sua volta dipende dalla frequenza di lavoro.

Vediamo prima il caso limite, ovvero un avvolgimento (quindi il primario di un trasformatore) alimentato in corrente continua. In questo caso, la corrente che attraversa il conduttore è brutalmente la tensione di alimentazione diviso la resistenza, in quanto il flusso magnetico è costante e non c'è effetto induttivo (più avanti spiego il perché).

Provate ad immaginare un trasformatore, il cui avvolgimento può avere una resistenza di pochissimi Ohm, alimentato a 220V in continua..... se lo immaginate, immaginate di esserne a debita distanza per non essere coinvolti dalla proiezione di gocce di rame fuso...

Cosa impedisce ad un trasformatore alimentato in CA di non fondere all'istante? Il semplice fatto che il flusso magnetico generato è variabile (in CC sarebbe costante, come abbiamo visto prima) e, per quanto hai letto nel documento, questa variazione di flusso genera una tensione nelle spire di rame che ci sono avvolte attorno, comprese quelle a cui hai applicato l'alimentazione. Senza entrare in meandri matematici, tale tensione sarà in fase opposta a quella applicata in ingresso al trasformatore, quindi la corrente che scorre nell'avvolgimento sarà la differenza tra le due tensioni divisa per la resistenza del filo. In teoria, in un trasformatore ideale la corrente sarà zero, essendo le due tensioni identiche, in pratica ci sarà in minimo di differenza dovuto alle perdite del circuito magnetico, che produrrà una minore tensione di reazione e quindi una minima corrente assorbita.

Cosa succede se alziamo la tensione? Si arriva ad un punto in cui il circuito magnetico si satura, ciò comporta che un aumento della corrente nelle spire non corrisponde ad un analogo aumento del flusso magnetico. Se il flusso non aumenta, non può aumentare la tensione da lui indotta nelle spire stesse e quindi aumenterà la differenza tra la tensione di alimentazione fornita e quella auto prodotta come reazione. Aumentando questa tensione, aumenta di conseguenza la corrente che scorre nel trasformatore. Siamo quindi arrivati ad aver raggiunto la massima tensione applicabile al trasformatore, inteso come insieme del nucleo magnetico e delle spire del circuito primario. Superando questa tensione, il trasformatore comincerà a scaldare notevolmente, pur in assenza di carico. Cosa succede se aumentiamo la frequenza? Semplicemente, visto che la tensione prodotta sul'avvolgimento dipende non dal valore assoluto del flusso ma dalla sua variazione, aumenterà anche la tensione che prima ho definito "di reazione", potendo quindi aumentare la tensione di alimentazione. Se aumentiamo la tensione in ingresso, avremo quindi una maggiore tensione in uscita e, di conseguenza, una maggiore potenza.

Ecco dimostrato come la potenza ottenibile da un trasformatore dipende dalla frequenza di lavoro. Nel tuo caso il trasformatore è dimensionato per lavorare a 110V a 400 Hz, se lo alimenti a 50 ottieni due effetti: si surriscalda e riesce a produrre una tensione di uscita che è 8 volte inferiore al previsto.

In altre parole, anche se perfettamente sana quella lampada NON può lavorare a 50Hz, non arriva abbastanza potenza alle lampadine ed al motore.

Come già consigliato, puoi aprire la lampada e, dopo aver scollegato le lampadine ed il motore, provare ad alimentare il trasformatore con un tono a 400 Hz (lo puoi generare facilmente anche con Arduino) e vedere il rapporto tra la tensione in ingresso e quelle in uscita sulle varie prese. Poi moltiplichi questi valori per la tensione di 110V ed ottieni le tensioni di lavoro del motore e delle lampade, che ora puoi alimentare come vuoi con un alimentatore a 50Hz estremamente facile da procurare.

Carlo

Bella disquisizione, ma come la mettiamo con il motore che dovrebbe essere alimentato a 400Hz ?

[victor66]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Ciao Victor,
il problema è che, come ben descritto nel documento che ti hanno postato, la potenza ottenibile da un trasformatore dipende dalla sua dimensione e dalla frequenza a cui è previsto che lavori.

Partiamo prima dalla dimensione. Un trasformatore con un nucleo grande può ospitare un flusso magnetico maggiore di un trasformatore piccolo ed il flusso magnetico dipende dalla corrente che scorre nell'avvolgimento e dal suo numero di spire.

La corrente che scorre nell'avvolgimento dipende dalla tensione applicata, dalla resistenza del conduttore e dalla tensione "di reazione" generata dall'avvolgimento stesso, che a sua volta dipende dalla frequenza di lavoro.

Vediamo prima il caso limite, ovvero un avvolgimento (quindi il primario di un trasformatore) alimentato in corrente continua. In questo caso, la corrente che attraversa il conduttore è brutalmente la tensione di alimentazione diviso la resistenza, in quanto il flusso magnetico è costante e non c'è effetto induttivo (più avanti spiego il perché).

Provate ad immaginare un trasformatore, il cui avvolgimento può avere una resistenza di pochissimi Ohm, alimentato a 220V in continua..... se lo immaginate, immaginate di esserne a debita distanza per non essere coinvolti dalla proiezione di gocce di rame fuso...

Cosa impedisce ad un trasformatore alimentato in CA di non fondere all'istante? Il semplice fatto che il flusso magnetico generato è variabile (in CC sarebbe costante, come abbiamo visto prima) e, per quanto hai letto nel documento, questa variazione di flusso genera una tensione nelle spire di rame che ci sono avvolte attorno, comprese quelle a cui hai applicato l'alimentazione. Senza entrare in meandri matematici, tale tensione sarà in fase opposta a quella applicata in ingresso al trasformatore, quindi la corrente che scorre nell'avvolgimento sarà la differenza tra le due tensioni divisa per la resistenza del filo. In teoria, in un trasformatore ideale la corrente sarà zero, essendo le due tensioni identiche, in pratica ci sarà in minimo di differenza dovuto alle perdite del circuito magnetico, che produrrà una minore tensione di reazione e quindi una minima corrente assorbita.

Cosa succede se alziamo la tensione? Si arriva ad un punto in cui il circuito magnetico si satura, ciò comporta che un aumento della corrente nelle spire non corrisponde ad un analogo aumento del flusso magnetico. Se il flusso non aumenta, non può aumentare la tensione da lui indotta nelle spire stesse e quindi aumenterà la differenza tra la tensione di alimentazione fornita e quella auto prodotta come reazione. Aumentando questa tensione, aumenta di conseguenza la corrente che scorre nel trasformatore. Siamo quindi arrivati ad aver raggiunto la massima tensione applicabile al trasformatore, inteso come insieme del nucleo magnetico e delle spire del circuito primario. Superando questa tensione, il trasformatore comincerà a scaldare notevolmente, pur in assenza di carico. Cosa succede se aumentiamo la frequenza? Semplicemente, visto che la tensione prodotta sul'avvolgimento dipende non dal valore assoluto del flusso ma dalla sua variazione, aumenterà anche la tensione che prima ho definito "di reazione", potendo quindi aumentare la tensione di alimentazione. Se aumentiamo la tensione in ingresso, avremo quindi una maggiore tensione in uscita e, di conseguenza, una maggiore potenza.

Ecco dimostrato come la potenza ottenibile da un trasformatore dipende dalla frequenza di lavoro. Nel tuo caso il trasformatore è dimensionato per lavorare a 110V a 400 Hz, se lo alimenti a 50 ottieni due effetti: si surriscalda e riesce a produrre una tensione di uscita che è 8 volte inferiore al previsto.

In altre parole, anche se perfettamente sana quella lampada NON può lavorare a 50Hz, non arriva abbastanza potenza alle lampadine ed al motore.

Come già consigliato, puoi aprire la lampada e, dopo aver scollegato le lampadine ed il motore, provare ad alimentare il trasformatore con un tono a 400 Hz (lo puoi generare facilmente anche con Arduino) e vedere il rapporto tra la tensione in ingresso e quelle in uscita sulle varie prese. Poi moltiplichi questi valori per la tensione di 110V ed ottieni le tensioni di lavoro del motore e delle lampade, che ora puoi alimentare come vuoi con un alimentatore a 50Hz estremamente facile da procurare.

Carlo

Grazie Carlo, ho letto con molto interesse tutto quello che hai scritto ed e’ molto interessante anche se tutto molto difficile per uno che elettronico non lo è, come dicevo per me l’ideale sarebbe qualcosa di pronto o comunque che non sia di difficile esecuzione, ovviamente bisogna vedere anche quello che costa e l’ingombro. Grazie ancora per tutte le informazioni che mi hai dato, ho imparato forse qualcosa che prima ignoravo. Buona serata.

[victor66]

Originalmente inviato da ElNonino

Bella disquisizione, ma come la mettiamo con il motore che dovrebbe essere alimentato a 400Hz ?

Qui la parola agli esperti! Buona serata ElNonino.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da ElNonino

Bella disquisizione, ma come la mettiamo con il motore che dovrebbe essere alimentato a 400Hz ?

Hai ragione. Forse il motore potrebbe anche lavorare a 50Hz, magari ad una tensione più bassa, ma il condensatore è certamente da sostituire.
La faccenda si complica......

Carlo

[victor66]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Hai ragione. Forse il motore potrebbe anche lavorare a 50Hz, magari ad una tensione più bassa, ma il condensatore è certamente da sostituire.
La faccenda si complica......

Carlo

Mi rendo conto che il campo dell’elettronica e’ bellissimo ma quanto e’ complicato! Avrei dovuto studiare quando era il momento. L’elettronica mi è sempre piaciuta ma all’epoca avevo un’altra testa e non pensavo allo studio. Siete dei grandi! Grazie a tutti.

[victor66]

Ciao a tutti, guardando in rete ho visto che gli alimentatori a 115 Volts a 400 Hz sono degli armadi e costano parecchi soldi, molto più della lampada stessa! Pensavo fosse un’alimentatore di dimensioni più o meno normali e dai costi più contenuti, mi sbagliavo! A questo punto getto la spugna e pazienza. Auguro una buona giornata a tutti e Buone Feste visto che siamo in periodo Natalizio.
Vittorio.

[ElNonino]

Pensando di farsene uno avrebbe comunque le dimensioni di un UPS per PC e richiederebbe un investimento di 100€ in materiale.

[victor66]

Originalmente inviato da ElNonino

Pensando di farsene uno avrebbe comunque le dimensioni di un UPS per PC e richiederebbe un investimento di 100€ in materiale.

Ciao ElNonino, ma per le dimensioni ci potrebbe anche stare, è il costo che mi preoccupa e purtroppo non ho le conoscenze tecniche per costruirlo. Grazie per le info e buona giornata.