Sistema 3 fasi, confusione totale

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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

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

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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 IL1, IL2, IL3)
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: Ieff = 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:
Ptot = UL1*IL1*cos(fiL1) + UL2*IL2*cos(fiL2) +UL3*IL3*cos(fiL3) dove UL1é la tensione tra neutro e fase L1.

Ciao Uwe

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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

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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

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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 :slight_smile:

Saluti a tutti
Remo

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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

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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