Trasformatore e consumo elettrico

[fargus]

Ciao

avrei una piccola curiosità da chiedervi.

lasciando un trasformatore in corrente senza collegare ad esso alcun apparecchio,apporterebbe comunque un consumo elettrico,seppur minimo,di corrente?

[Riccardo Ottaviucci]

certo,la corrente a vuoto dovuta alla resistenza dell'avvolgimento primario

[Mirko Ceronti]

Cos-Fi criminalmente basso, ma in fin dei conti Tu all' ENEL paghi i Watt, per cui anche se la corrente per una potenza richiesta così ridotta (potenza a vuoto) è più di quello che uno si immaginerebbe, rimane il fatto che il costo in sè è comunque molto contenuto.
Certo, come diceva il grante Totò : è la somma che fa il totale, ergo..... se ne hai molti (vedi i vari apparecchi in stand-by) a quel punto a fine bimestre in bolletta, hanno la loro non trascurabile influenza.

 

Saluti

 

Mirko

[Livio Orsini]

Oltre alla resistenza elettrica dissipa anche per le perdite del circuito elettromagnetico. Migliore è il nucleo e migliore è il rendimento.

[BLIZZY]

Esempio pratico un trasformatore da  1kva consuma a vuoto circa 100w  un decimo della potenza di targa .ne tenevo uno in laboratorio permanentemente collegato in rete , da un po di tempo e stato munito di interruttore e led spia . Spreco di energia  1/10 .

[ivano65]

forse assorbiva 100VA  cioe' la somma della potenza attiva e reattiva a vuoto.

un trasformatore  che a vuoto assorbe un decimo della potenza nominale e' una ciofeca, anche perche' scalderebbe come una stufa se assorbisse  100W  avuoto

[BLIZZY]

La misurazione e stata eseguita con un misuratore di consumi a spina   (cosa misurano ? attiva reattiva ? tutto quello che passa ? la misura era espressa in  W )  , su di un trasformatore 230/12vca 1000va ; che comunque considerando il peso e la massa di dissipazione non era freddo , poi che non fosse una cima non discuto , ma tutto sommato attiva reattiva , perdite nel ferro , nei fili ecc ecc ,il consumo a vuoto non mi sembra trascurabile , sarà forse per questo che molti alimentatori non sono più costruiti con questa macchina .

Mi piacerebbe che qualcuno facesse una prova per approfondire e verificare quanto stiamo discutendo .

[Riccardo Ottaviucci]

e comunque il trasformatore è la macchina elettrica che ha il rendimendo più alto

[Livio Orsini]

oggi ci sono motori che rendono più del 90%. Un trasformatore con rendimento del 90% era una ciofeca anche quando mio padre frequentava la scuola professionale per elettrecisti, stando ai suoi libri di testo che conservo ancora.

 

Poi, come dice giustamente ivano65, quello che misuri è quasi cretamente tutta potenza reattiva. Quel misuratore di potenza "a spina", probabilmente si limita al prodotto tensione per corrente senza misurare e considerare il cosphi

[Mirko Ceronti]

 

Quote

Mi piacerebbe che qualcuno facesse una prova per approfondire e verificare quanto stiamo discutendo .

 

Puoi farlo direttamente Tu.

Dato che quello che interessa economicamente (e non ambientalisticamente) parlando, sono i watt, puoi toglierti la curiosità inserendo solo il trasfo in questione e tutto il resto dei carichi di casa staccato, e recarti dal Tuo contatore di energia.
Cronometro alla mano (quello del cellulare andrà benissimo) attendi che il led rosso superiore a sinistra in alto a fianco della mascherina del display, emetta un guizzo.
 

Start cronometro !!!

(attendi che che il led faccia un secondo guizzo, e....)

Stop cronometro !!!

 

Bene, quanti secondi hai totalizzato tra un lampeggìo e l'altro ?

Prendi la cifra 3600 e dividila per il numero dei secondi che hai campionato, ed il risultato saranno i wattora del consumo in watt reali che poi Ti fanno pagare 

Li potrai per cui confrontare con quelli dichiarati dal misuratore a spina, e saggiarne quindi l'attendibilità.

 

 

Saluti

 

Mirko

 

[BLIZZY]

Chiedo scusa per i dati non corretti , nel dubbio ho eseguito le prove su tre trasformatori il primo da 1500VA  a vuoto consuma 39W  cosfi 0,48 -   trasformatore modulare da barra din 40VA consuma a vuoto 2,2W cosfi  0,22  - trasformatore 15VA modulare DIN   15VA  cosfi  0,18 consumo 2,1 W .

[Livio Orsini]

5 ore fa, BLIZZY scrisse:

1500VA  a vuoto consuma 39W  cosfi 0,48 -

Quindi rendimento al 97.4% che è un valore decente per questa potenza.

 

5 ore fa, BLIZZY scrisse:

15VA  cosfi  0,18 consumo 2,1 W .

Qui il rendimento scende allo 86%.

E' ovvio che un trasformatore piccolo renda molto meno perchè alcune perdite son quasi costanti; inoltre l'errore di misura incide maggiormente su valori piccoli.

[Mirko Ceronti]

6 ore fa, BLIZZY scrisse:

1500VA  a vuoto consuma 39W  cosfi 0,48

 

Cos-fi 0,48 ???
Ma è spaventosamente alto  per un trasformatore del genere a vuoto.
Le prove su un trasfo del tipo, eseguite a suo tempo con analizzatore di rete, sfornarono qualcosa come uno 0,12.
Ricordo che le feci, poichè il trasformatore col solo primario collegato, assorbiva una corrente che mi insospettì dal tanto che era alta, pur non avendo ancora nemmeno cablato nulla al secondario.

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

3 ore fa, Mirko Ceronti scrisse:

Ma è spaventosamente alto  per un trasformatore del genere a vuoto.

 

In effetti è quasi il doppio di quanto ci si possa aspettare, anche con molto ottimismo.

Invece il rendimento mi sembra abbastanza normale.

Se il cosenphi è reale la corrente assorbita sarà >0.35A

[albertagort]

il ronzio che puoi sentire a vuoto, sono i lamierini che vibrano alla frequenza di rete. Per muovere questi lamierini ci vuole energia (e in questo caso potenza attiva), e questa la paghi.

Ho avuto a che fare con un trasformatore 400/200 da 30kva, e si sentiva bene.

[Semplice 1]

Ciao a tutti

 

Ottimo il suggerimento di  Mirko Ceronti di usare il lampeggiante del Contatore (almeno per scoprire il wattaggio).

 

Non mi sono mai occupato di trasformatori se non per il loro uso puramente pratico che ne dovevo fare di volta in volta.

In genere trasformatori piccoli per gli ausiliari dei Quadri. Grandezza massima intorno ai 1500VA.

Comunque ho sempre ritenuto di poter fare conto che il loro rendimento a pieno carico poteva essere dell'ordine di 0,95 per quelli maggiori e magari dello 0,9 per quelli piccoli, di marca commerciale sconosciuta,  intorno ai 100-200VA.

 

Nelle mie situazioni operative normali non mi è mai capitato di dovermi preoccupare degli assorbimenti a vuoto.

 

Comunque, visto ora l'argomento in questione, mi sono preso la briga di fare le misure, specifiche del caso, su 4 diversi trasformatori monofase che ho sottomano : 5000 VA - 310 VA - 30 VA - 20VA  (tutti sono praticamente nuovi, comperati da me).

Inoltre ho controllato anche un "Variac" (autotrasformatore con forma ad anello con spazzola per la presa di tensione variabile).

Il Variac dovrebbe essere da 400VA (il dato è incerto). comunque pesa intorno ai 7 kg e la dimensione del "toroide" è : De 140 x Di 65 x h 85 (mm).

 

I risultati danno valori di assorbimento reali (Watt) bassissimi rispetto alle diverse "taglie" che ho indicate perché (come già da altri segnalato) il cosfì è generalmente di valore molto basso.

Tuttavia, nel caso del trasformatore piccolo da 30VA, la situazione del consumo a vuoto, diversamente dagli altri, è alquanto anomala e oltre al "normale" prevedibile.

Posso solo immaginare che qualche costruttore, per i trasformatori molto piccoli, non si preoccupa dei rendimenti pur di farli costare poco.

I miei trasformatori piccoli sono vecchi (seppur nuovi) e hanno ancora il 220 V di targa.

 

Di seguito i dati ottenuti :

NOTA : le tensioni di prova sono quelle che sono (molto alte) data la situazione pratica della Linea alla quale sono connesso e che in questi ultimi giorni di bel tempo risente dell'apporto massiccio dei Fotovoltaici del circondario (compreso il mio che ci aggiunge i suoi +2 Volt). Si può considerare che in situazione di tensione normale gli assorbimenti saranno leggermente inferiori.

 

-- 1) Trasformatore (Targa)  5000 VA  - 230 V  (marca PAT)

---- Resistenza propria dell'avvolgimento (misura in Corrente  Continua con il Tester) = 1,2 Ohm.

---- Valori di alimentazione a vuoto : 254 V  -  0,91 A  -  Cosfì 0,20 

---- Potenza Apparente = 254 x 0,91 = 231 VA  ---------- Potenza Effettiva = 254 x 0,91 x 0,20 = 46,23 W.

-- Rapporti vari :

---- Targa / Apparente = 5000 / 231    =   21,6 (4,62 %)

---- Targa / Effettiva     = 5000 / 46,23 = 108,1 (2,16 %) - Assorbimento a vuoto -

---- Reale / Apparente  = 46,23 / 231   =     0,20 (20%) - Come il corrispondente Cosfì -

-----------------------------------------------------------

 

--2) Trasformatore (Targa) 310 VA  - 230 V  (marca Legrand)

---- Resistenza propria dell'avvolgimento (misura in Corrente  Continua con il Tester) = 3,5 Ohm.

---- Valori di alimentazione a vuoto : 248 V  -  0,56 A  -  Cosfì 0,09 

---- Potenza Apparente = 248 x 0,56 = 139 VA  ---------- Potenza Effettiva = 248 x 0,56 x 0,09 = 12,50 W.

-- Rapporti vari :

---- Targa / Apparente  = 310 / 139    =   2,23 (44,83 %)

---- Targa / Effettiva     = 310 / 12,5    = 24,80 (4,03 %) - Assorbimento a vuoto -

---- Reale / Apparente  = 12,50 / 139  =   0,09 (9 %) - Come il corrispondente Cosfì -

--------------------------------------------------------------

 

-- 3) Trasformatore (Targa) 30 VA  - 220 V  (marca RME)

---- Resistenza propria dell'avvolgimento (misura in Corrente  Continua con il Tester) = 61 Ohm.

---- Valori di alimentazione a vuoto : 240 V  -  0,131 A  -  Cosfì 0,12 

---- Potenza Apparente = 240 x 0,131 = 31,44 VA  ---------- Potenza Effettiva = 248 x 0,131 x 0,12 = 3.77 W.

-- Rapporti vari :

---- Targa / Apparente  = 30 / 31,44      =  0,954 (104,8 %) 

---- Targa / Effettiva      = 30 / 3,77        =  7,96 (12,56 %) - Assorbimento a vuoto -

---- Reale / Apparente   = 3,77 / 31,44   =  0,12 (12 %) - Come il corrispondente Cosfì -

--------------------------------------------------------------

 

-- 4) Trasformatore (Targa) 20 VA  - 220 V  (marca F.M.T.)

---- Resistenza propria dell'avvolgimento (misura in Corrente  Continua con il Tester) = 110 Ohm.

---- Valori di alimentazione a vuoto : 242 V  -  0,023 A  -  Cosfì 0,27 

---- Potenza Apparente = 242 x 0,023 = 5,57 VA  ---------- Potenza Effettiva = 242 x 0,023 x 0,27 = 1,50 W.

-- Rapporti vari :

---- Targa / Apparente  = 20 / 5,57      =   3,59 (27,85 %) 

---- Targa / Effettiva      = 20 / 1,50      = 13,33 (7,50 %) - Assorbimento a vuoto -

---- Reale / Apparente   = 1,50 / 5,57   =   0,27 (27 %) - Come il corrispondente Cosfì -

--------------------------------------------------------------

 

-- 5) Autotrasformatore tipo "VARIAC" : Senza targhetta. Dati supposti 400 VA  - 220 V 

Dimensioni del toroide : De 140 x Di 65 x h 85 mm. ; Peso circa 7 kg.

---- Resistenza propria dell'avvolgimento (misura in Corrente  Continua con il Tester) = 3,5 Ohm.

---- Valori di alimentazione a vuoto : 250 V  -  0,048 A  -  Cosfì 0,39 

---- Potenza Apparente = 250 x 0,048 = 12 VA  ---------- Potenza Effettiva = 250 x 0,048 x 0,39 = 4,68 W.

-- Rapporti vari :

---- Targa / Apparente   = 400 / 12      = 37,50 (2,67 %) 

---- Targa / Effettiva       = 400 / 4,68   = 96,15 (1,04 %) - Assorbimento a vuoto -

---- Reale / Apparente   = 4,68 / 12     =    0,39 (39 %) - Come il corrispondente Cosfì -

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Da quanto rilevato, tenendo conto che i rilevamenti sono solo su 4 casi (escludendo il caso del Variac), sembra di poter vedere che, quando l'amperaggio risulta abbastanza alto, si combina con un Cosfì molto basso.

Quando l'amperaggio risulta molto basso allora si combina con un Cosfì alquanto più alto.

Per il Cosfì si sta nel campo da 0,10 a 0,30 .

 

[Livio Orsini]

12 ore fa, Semplice 1 scrisse:

Quando l'amperaggio risulta molto basso allora si combina con un Cosfì alquanto più alto.

 

Nel caso di trasformatore "a vuoto" le perdite sono essenzialmente le "perdite nel ferro".

Queste sono dovute alle correnti parassite di, o di Foucault, ed alle perdite per isteresi.

Queste perdite sono proprozionalei al quadrato della tensione applicata all'avvolgimento; sono indipendenti dal carico mentre dipendono dalla qualità del nucleo magnetico.

 

Le perdite nel rame dipendono dalla resistenza dell'avvolgimento e dalla corrente circolante.

Più il traformatore è di piccola potenza, maggiore sarà il valore di resistenza dell'avvolgimento.

Dalle misure effettuate da Semplice 1, ad esempio, per un trasformatore da 20VA si ha unvalore di 110 ohm, contro il soli 1.2 ohm di un trasformatore da 5000VA.

Un rapporto di 1 / 100 circa della componen te resistiva influenza notevolmente lo sfasamento totale risultante.

 

Per chi volesse documentarsi segnalo un documento, dell'università di Pavia, inerente al calcolo del rendimento dei trasformatori. Anche se è un documento universitario è scritto in modo abbastanza piano e facilmente comprensibile a tutti.