Sistema 3 fasi, confusione totale

Ciao a tutti,
come da oggetto ho fatto confusione con l’applicazione delle formule per il calcolo della Corrente e Potenza Attiva sulla trifase.

Il nostro impianto è una trifase simmetrica, i carichi dovrebbero(se possibile) essere disposti equamente sulle 3 fasi.

La mia situazione è la seguente : (avendo monitorato solo i picchi die segnali letti da Arduino)

Forno a piastra ? L1 L3
Forno ? L2 L3
Lavastoviglie ? L1 L2
Boiler ? L1 L2 L3

La mia confusione consiste su quale tipi di formule utilizzare?

Trifase ? Monofase ?

Nello sketch da me utilizzato, preso da internet, faccio leggere i valori del sensore (SCT-013-30 0-30A / 0-1Vac) per ben 5000 volte.
Nel caso uno di questi valori sia minore di 512 (metà di 3.3V generati da un partitore e con un Aref di 3,3V) aggiungo la differenza a 512.

Fin qui mi sembra tutto logico (o no?).

Ora alle formule :
Voltaggio : Utilizzo ? (Step * 0.00322)/Sqrt(2)
Corrente : Voltaggio * 30A * Sqrt(3) * 0.9
Potenza : Corrente * 240 * Sqrt(3) * 0.9

Ho fatto la calibrazione usando una lampadina di 60w, per quanto ho capito io, l’unica variabile su cui tarare era lo 0.9 della formula della corrente, portandolo a 0.8911 ho raggiunto il valore die 60w.

LA potenza delle 3 Sonde come la calcolo ? Basta un’addizzione ?

Il mio problema è che le potenze basse (dai 100 ai 1000w) non vengono nemmeno sentite dai sensori.

Appena viene accesa la piastra o il forno, il valore si avvicina abbastanza (differenza 40-50w).

Qualcuno di voi sarebbe cosi gentile da togliermi questa grande confusione che mi si è creata in testa ?

Saluti a voi tutti.

Remo

Mi sembra di aver già letto di un problema del genere.
Prova a fare una ricerca nel forum.

Tutto eccetto la lavastovigli ha un cos(fi) di 1
La lavastoviglie ha un cos(fi) di 1 quando riscalda e il motore non é acceso e un cos(fi) minore (tra 0,9 e 0,7) quando va il motore visto che la potenza del motore é minore rispetto alle altre potenze in gioco si puó anche non considerare il cos(fi) induttivo del motore e considerarlo 1.
Il forno piastra é uno resistivo o con lampada alogena e non é regolato elettronicamente allora ha un cos(fi) di 1. Se é uno con la piastra a induzione non so che cos(fi) avrá. é anche molto probabile che la corrente non sia di forma sinusoidale.

Devi misurare la corrente su tutte 3 le fasi. (ottieni I_L1, I_L2, I_L3)
La media che fai é sbagliata. Per ottenere il valore effettivo ci sono 2 possibilitá:

1. Trovi il valore piú alto (o piú basso (semionda negativa)) della corrnete e quello é il valora massimo. Dividendolo per la radicce di 2 ottieni il valore efettivo. Questo va bene se la forma d'onda é sinusoidale.
2. fai la media quadrata: I_eff = sqr (( somma I²)/numero si misure) dove per valori letti mninori di 512 (offset dato dal partitore resistivo) devi sotrarre dal valore letto 512. otterai un numero negativo ma é giusto.

Valore efficace - Wikipedia (non ho capito quanto parli il tedesco. Se sí l' articolo della wikipedia tesesca é piú esaustivo: Effektivwert – Wikipedia)

Poi la potenza é la somma delle potenze delle varie fasi:
P_tot = U_L1*I_L1*cos(fi_L1) + U_L2*I_L2*cos(fi_L2) +U_L3*I_L3*cos(fi_L3) dove U_L1é la tensione tra neutro e fase L1.

Ciao Uwe

Per fare le cose bene, oltre all'amperometro ed al voltmetro dovresti avere a disposizione anche un cosfimetro.

Cioè non bastano le sole misure di corrente e tensione, ma anche la misura del fi (angolo di sfasamento tra tensione e corrente).

Infatti, in presenza di carichi puramente resistivi (lampadina, forno a resistenza) fi = 0° e di conseguenza il cos(fi) = 1.
Nel caso di carichi induttivi (motore, luce al neon, alimentatore switching, piastra ad induzione, forno a microonde) il fi è diverso da zero (ad esempio fi = 30°) ed il cos(fi) varia di conseguenza essendo comunque un numero più piccolo di 1 (cos(30°) = 0,87).

Perciò la potenza si riduce del 13% essendo P = V x A x cos(fi).

La tua assunzione di cos(fi) = 0,9 corrisponde perciò ad uno sfasamento di circa 30°, ma non è detto che sia così.

Analizzando le tue linee si evince questo:
L1 ---> collegata a Forno a piastra, Forno, Lavastoviglie e Boiler
L2 ---> collegata a Forno, Lavastoviglie e Boiler
L1 ---> collegata a Forno a piastra, Lavastoviglie

Per tua fortuna la sola sorgente induttiva è la lavastoviglie, ma essendo per legge compensata mediante condensatori (rifasatore), puoi tranquillamente ignorare il fi e considerarlo uguale a 0°.

Quindi le potenze in gioco sono la somma delle singole potenze delle tre linee.

Ettore Massimo Albani

cyberhs:
Per tua fortuna la sola sorgente induttiva è la lavastoviglie, ma essendo per legge compensata mediante condensatori (rifasatore), puoi tranquillamente ignorare il fi e considerarlo uguale a 0°.
Quindi le potenze in gioco sono la somma delle singole potenze delle tre linee.
Ettore Massimo Albani

Non si rifasa mai a cos(fi) =1 ma a cos(fi )=0,9 perché rifasando a cos(fi)01 avresti un sistema oscillante con la frequenza di risonanza 50Hz.

Lo sfasamento fi puoi misurare confrontando il passagio dello zero della corrente e della tensione. non seve un cosfi-metro.

Ciao Uwe

Grazie delle risposte,
daro uno sguardo sui Link che mi avete proposto.

Visto che maneggio con l'arduino da poco tempo, avro sicuramente anche fatto casino con il codice.

Un'ulteriore domanda : Il partitore che ho creato tramite 2 resistenze ha un valore di 1.651, questo valore lo faccio entrare anche sull'arduino e lo uso come confronto con i segnali letti.

In pratica se i segnali letti sono minori del valore partitore, la loro differenza viene sommata ai 512 (giusto ?)

è consigliabile utilizare lo stesso partitore per tutte e 3 le sonde ? Al momento è così e non noto cadute di tensione, visto che l'alimentatore stesso ha una corrente di 2A.

@ Uwe , ja ich spreche und rede deutsch

Saluti a tutti
Remo

Per uwefed:

hai ragione, avevo dimendicato il problema della risonanza.

Grazie per la precisazione.

Ma per quanto riguarda il passaggio dello zero di corrente e tensione, cosa credi che calcoli un cosfimetro (elettronico)?

Ettore Massimo Albani

cyberhs:
Ma per quanto riguarda il passaggio dello zero di corrente e tensione, cosa credi che calcoli un cosfimetro (elettronico)?

Visto che usiamo dei sensori per corrente e partitori per misurare la corrente e la tensione il cos fi possiamo misurarlo anche con Arduino.
Ciao Uwe