Re: Trasformatore di tensione

From: Angelo Rossi <angelo__rossi_at_tin.it>
Date: Tue, 12 Oct 2004 15:56:26 GMT

On Mon, 11 Oct 2004 18:00:32 +0200, N! Xau wrote:

> Ciao a tutti,
> ho un problema che vorrei discutere con qualche esperto di elettrotecnica.
> Ho un trapano fatto per il mercato USA, va a 120 V e ha una potenza nominale
> di 670W. Frequenza 60 Hz e consumo 6 A.
> Vorrei attaccarlo ad un trasformatore per farlo funzionare a 230 V.
> La domanda e': devo o non devo preoccuparmi di eventuali limiti del
> trasformatore?
>

Si

> Mi spiego meglio (puo' darsi che quanto scrivo sia sbagliato, nel caso
> vorrei capire perche'):
> il trapano ha una resistenza interna di 120 / 6 = 20 ohm. Se lo attacco al
> 230 V, avro' una corrente di 230 / 20 = 11,5 A, e quindi una potenza di 230
> x 11,5 = 2645 W, che e' molto di piu' dei 670 W nominali.
> Cosa succede? Queste considerazioni sono corrette?
>
> grazie

Intanto misurare la resistenza interna non ha molto significato. Quella
che misuri è infatti la parte reale dell'impedenza dell'avvolgimento
statorico (per motori senza spazzole). In genere però questi motorini
sono delle MEG: funzionano sia in continua che in alternata (con
rendimento minore). Il circuito equivalente di un motore asincrono
monofase, ammesso che quello del trapano sia di questo tipo, è pari a
quello di due trasformatori i cui primari sono collegati in serie, ed i
secondari sono chiusi rispettivamente su due impedenze il cui valore è
funzione dello scorrimento diretto ed inverso rispettivamente, cioè sono
funzione della velocità relativa del rotore rispetto al campo generato
dallo statore della macchina. In parole povere, durante il funzionamento,
la macchina ha una impedenza interna che dipende dalla velocità di
rotazione del rotore rispetto al campo generato dallo statore che non
coincide non la resistenza da te misurata. Il conto spartano che puoi fare
è invece con la potenza resa dal trapano, infatti:

Pe = V1 * I1 * cos(phi)

Pr = eta * Pe

cioè

Pr = eta * V1 * I1 * cos(phi)

ipotizzando un cos(phi) = 0.7 in condizioni nominali (le piccole macchine
asincrone assorbono molta potenza reattiva, cioè la corrente a vuoto, in
per unità è maggiore di quella di macchine di potenze superiori):

Pr = eta * V1 * I1 * 0.7

con rendimento eta pari a 0.8, si ha:

Pr = 0.8 * V1 * I1 * 0.7 = 0.56 * V1 * I1

cioè:

I1 = 670 / (0.56 * 110) = 11A

nel caso di frequenza 50Hz, il cos(phi) peggiora sicuramente a causa delle
maggiori perdite a vuoto come anche il rendimento, a parità di potenza
resa:

I1 = Pr / (eta * cos(phi) * V1n) = 670 / (0.6 * 0.7 * 220) = 7.2A

Nel caso di una macchina in continua, il trapano possiede internamente
un convertitore AC - DC, in questo caso la frequenza della tensione
di alimentazione perde importanza. E' sufficiente un trasformatore con una
adeguata potenza nominale (750VA bastano). Nel caso di motore a spazzole,
la frequenza della tensione di alimentazione è importante solo per la
velocità di rotazione, le macchine a spazzole hanno rendimenti molto
più bassi a causa delle ingenti perdite interne che presentano, per cui
sono di contro molto robuste dal punto di vista elettrico.
Ti ricordo anche che alimentare una macchina a tensione superiore a quella
nominale, sottopone la stessa ad uno stress maggiore, sia per quanto
riguarda l'isolamento interno, sia dal punto di vista termico. Stress che
porta, a lungo andare, alla rottura della macchina stessa.

Ciao
Angelo Rossi
Received on Tue Oct 12 2004 - 17:56:26 CEST