[D80]

Buon pomeriggio a tutto il forum

ma mi è balenata una mezza idea (ma forse ho scoperto l'acqua calda) per ottimizzare il funzionamento dei motori asincroni trifase funzionanti a 400/230 V e alimentati 230 Volt, è un'idea diciamo "alternativa" all'utilizzo del classico condensatore , che come sappiamo può sfasare una corrente sinusoidale al massimo di 90° in anticipo rispetto alla tensione ( in realtà non si arriverà mai a tale valore, la teoria è solo...teoria e spesso si discosta parecchio dalla realtà)

ora non voglio annoiarvi con noiose formule matematiche che sarebbero difficili sia da spiegare che da comprendere, ma sarà un discorso un po'generale, alla portata di tutti,
veniamo al dunque , il mio obbiettivo è quello di sfasare una tensione di 120° in anticipo ed una seconda in ritardo di altrettanti 120° rispetto alla sinusoide di riferimento (che sarebbe quella fornita dalla tensione di rete)

non essendo possibile arrivare oltre i 90° sia con reti RC RL di qualunque ordine siano, ho pensato di utilizzare degli amplificatori invertenti che sfasano di 180° :
a monte dell'invertitore dell'invertitore i utilizzo una rete RC con uno sfasamento della corrente di 60° ( alla frequenza di alimentazione) e tramite un convertitore I/V ottenere una tensione in anticipo di 60°, a questo punto avrò -60°+180°=120°,

lo stesso discorso vale per la tensione che voglio ottenere in ritardo, che ovviamente la ottengo con un circuito RC, ottenendo: +60°+180°=240°

ora provando con carta e penna sembra una cosa relativamente semplice , almeno al livello di segnale e si ottiene anche un riscontro al simulatore ( per chi piace usarlo )

i vantaggi per i motori sarebbero non pochi, a partire dal miglioramento del rendimento dovuto all'eliminazione di una parte dell'effetto joule, uniformità del campo magnetico rotante che si traduce in minori correnti di Foucault che nel caso dell'uso classico del condensatore sono parecchio elevate, minori sforzi elettrodinamici ( che vengono tradotti dalle nostre orecchie in minore ronzio), minore temperatura del rame, e minore effetto pelle con tutti i vantaggi che ne porta grazie al contributo minore delle ampiezze delle armoniche, e anche un'ottimizzazione della coppia durante le variazioni di carico

un'altra strada sarebbe di agire con componenti digitali, generando un'onda quadra e mediante un po' di integrati digitali ottenere le tre onde quadre sfasate nel tempo, poi, se si vuole esagerare e ottenere un'onda sinusoidale, estrapolare l'armonica fondamentale con un filtro passa basso di un determinato ordine ma sarebbe un lavoro ben più complesso e non si otterrebbero gli stessi risultati in termini di miglioramento del rendimento, in quanto è praticamente impossibile estrapolare una sinusoide pura da un'onda quadra sopratutto se la sinusoide da estrapolare è alla frequenza fondamentale

una piccola osservazione e che se si volesse alimentare direttamente il motore con una terna di tensioni quadre però sarebbe la condizione peggiore in cui un motore possa funzionare, tantovale usarlo come stufa,

se me lo concedete vorrei pubblicare almeno un circuitino "base " per farvi comprendere cosa ho in mente di fare e magari discuterne assieme, in seguito, se vi piacerà la mia idea vorrei discutere degli stadi del mio "sistema di pilotaggio", non so se si può definire un vero e proprio inverter così come definito in maniera canonica ( macchina statica capace di convertire le grandezze elettriche continue in grandezze elettriche variabili periodicamente nel tempo), in quanto parto già da una grandezza alternata e non continua , ma almeno per metà credo che di avvicini

[zioelp]

In questo spazio son bene accetti per default sia i circuiti base, sia le idee innovative, mezze o intere che siano
Nel caso specifico può essere utile una discussione a livello teorico, ma nella pratica ho paura che il mercato abbia già fatto la sua scelta: un piccolo DSP, che ormai costa due dollari e trita numeri in virgola mobile con la stessa facilità dei byte, associato ad un triplo ponte H a mosfet o IGBT, che ormai costa poco e si scalda poco anche con decine di ampere, e a livello economico non c'è più storia per altre soluzioni, men che meno se analogiche, digitali non programmate, o addirittura ibride.

[mars]

Se ho ben capito hai un motore trifase e lo vuoi fare funzionare in monofase.
Ovviamente il condensatore permette di esprimere solo parte della potenza del motore ed è una scelta di ripiego.
Quindi l'idea è costruire un inverter che passi da monofase a trifase.
Supponendo di costruire l'aggeggio, cosa possibile, ci vedo un piccolo problema: il costo. Che diventa proporzionale alla potenza da erogare.
Costerà di meno buttare il motore e acquistarne uno monofase.

Se, invece, si tratta di un discorso generale, ovvero quello di far funzionare motori trifase con un trifase virtuale creato a partire da un monofase, la cosa è abbastanza astrusa.
Il trifase si usa per le sue caratteristiche di massimo rapporto di convenienza tra energia e materiali .
E, dove ci sono motori di una certa caratura, c'è anche una distribuzione trifase. Dunque, dove si applicherebbe l'idea?

[FrancoGual]

Più che permetterti di mostrare la tua idea....
Io direi che DEVI, forse anche prima ancora di iniziare a chiedere di mostrare quello che vuoi realizzare.
Come da buona prassi consigliata in testa al forum.
Esponi.

[D80]

salve a tutti,
è probabile che ieri notte ho chiuso la pagina senza inviare il post,

vi posto gli schemi di base da cui ho intenzione di partire , lo schema a sinistra è lo stadio oscillatore e convertitore sinusoidale, la forma d'onda è la sinusoide all'uscita dell'inseguitore di tensione, questo oscillatore si accenderà solo se vorrò alimentare l'inverter da batterie , altrimenti utilizzo direttamente la tensione di rete tramite un'impedenza che ha anche la duplice funzione di partitore di tensione e di separatore galvanico, non appena avrò terminato vi darò lo schema completo, ma sto pensando ad uno stadio per volta, che presi singolarmente sembra che i conti tornano, ma assemblati tutti assieme non funzionano ancora, e fino a quando non combacerà il tutto almeno sulla carta non mi conviene passare ai pcb,

nello schema a destra ho disegnato la rete di sfasamento, le tre uscite sono prese dal centro del partitore formato da R3 e R4 ( contrassegnato con V ( p001 ) che è la traccia verde e dalle uscite degli operazionali U1 e U2 che sono rispettivamente le tracce blu e bianca, i valori di L e C è abbastanza scontato come ottenerli , ho imposto la resistenza ed il cosfi e ne ho ricavato le impedenze, e da qui i valori di L e C, ovviamente se voglio applicare la rete di sfasamento all'oscillatore sinusoidale che ho disegnato dovrò interporre tra i due stadi un buffer adattatore di impedenza , altrimenti mi ritrovo delle deformazioni sia nella forma d'onda che nella fase, cosa che devo evitare assolutamente.

nel frattempo sto studiando anche uno stadio finale in classe AB con i componenti che ho in casa e la potenza in uscita che mi serve (per il momento sono 50 VA, il motore di un piccolo ventilatore recuperato ), il progetto sarà una parte della la mia tesi d'esame per il diploma di maturità l'anno prossimo (a indirizzo elettrotecnico), mi serve per trattare e confrontare i diversi sistemi di azionamenti dei motori, alla fine farò anche un'analisi nel dominio del tempo del rendimento di un motore ne osserverò il comportamento anche al variare della frequenza, ho intenzione di includerci tutte le materie possibili comprese le materie umanistiche, è dall'anno scorso che ho cominciato a scriverla e punto al massimo dei voti alla maturità l'anno prossimo, spero solo che arrivato all'orale la prendano quantomeno in considerazione

[mars]

A mio parere, partire da un'onda quadra per derivare una sinusoide non è il massimo di quello che si può fare.
Così pure sfasare con analogici, quando ci sono dsp in grado di generare sinusoide e fasi diverse.
Comunque qui siamo sul lato segnale che non presenta particolari problemi, qualunque sia il modo in cui è risolto, micro o discreti.
Quello che manca, ed è la parte tosta, è la potenza. Aspettiamo il seguito

Un solo problema non secondario: come fa una impedenza ad essere un separatore galvanico?

[D80]

per l'impedenza stavo pensando di utilizzare un partitore capacitivo che ovviamente da solo non basta ad ottenere la separazione galvanica, quindi porto la sinusoide di ampiezza ridotta ad un comparatore che squadra il segnale, sul'uscita di questo ci metto un fotoaccoppiatore e dall'uscita di quest'ultimo ne estrapolo la sinusoide con lo stesso circuitino che ho utilizzato per l'astabile,


per la parte di potenza sto pensando a finali in classe A oppure AB, uno per fase, sono stadi che conosco abbastanza bene e non penso di avere grosse difficoltà, inoltre, permettono di avere una sinusoide abbastanza pulita in uscita


piùtosto devo cominciare a progettare lo stadio step up che se voglio partire dalle batterie a 24V prenderà un pochino più di tempo, anche perchè l'uscita dovrà avere una tensione stabilizzata a non meno di 350V ed il picco della sinusoide sarà a 325V ma devo procedere un po' per volta ed ora devo terminare con lo stadio oscillatore e la rete di sfasamento

[Bios]

Vuoi pilotare i motori in lineare? Quanto calore hai messo in conto di dissipare?
Non è un ampli, queste perdite sono inammisssibili.

Io avrei generato le tre fasi in maniera numerica e già mi sarei smazzato non poco di meno; finale con ponte trifase ad IGBT ma so già che ripeto quanto ti hanno suggerito sopra.

[mars]

Ma perchè, se devi, non passi la sinusoide con un fotoaccoppiatore lineare (tanto per citarne uno, IL300) o un isolatore analogico (uno dei tanti ISO di BB o simili), o con un trasformatore?
Produrre sinusoide da onda quadra per poi riportarla a quadra per passare in un opto e poi ricrearla non mi sembra un processo sensato.

[D80]

purtroppo ho avuto da fare e non vi ho potuto seguire, Mars, e Bios, grazie del suggerimenti, non ho utilizzato l' IL300 semplicemente perchè ne ignoravo l'esistenza , ed ho evitato di utilizzare il trafo per via dell' impedenza perchè mi ha dato non pochi problemi, si creava un effetto Ferranti sul ramo RC creando delle sovratensioni e deformando anche la sinusoide, non so se è un problema del simulatore, ma anche facendo i conti a carta e penna la sovratensione c'è comunque, purtroppo l'elettronica che si studia elettrotecnica e automazione è piuttosto "riduttiva" e quello che ho imparato è più da autodidatta e smanettamenti vari su qualsiasi cosa che sia elettronico,


diciamo che la potenza che mi serve non è così elevata, sono appena 80VA, (50W) cosa secondo me che si può fare con un finale in classe AB, abbastanza simile alla configurazione che mi ha proposto Bios, ma vorrei pilotare dei BJT o mosfet in lineare tramite dei trafo, sto per terminare il dimensionamento e gli stadi intermedi e degli anelli di retroazione, non appena mi sarà possibile vi posterò gli schemi, vi aggiornerò appena possibile