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PLC Forum


Marco Siel

Caduta di tensione: perchè se la tensione si abbassa, la corrente si alza fino a bruciare i cavi?

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Marco Siel

Salve a tutti, spero di non essere ridondante. 

L'ente distributore fornisce 230V.

Detto ciò, la norma prevede nel caso di caduta di tensione sulla linea, un valore inferiore al 5%.

Ok, mi è stato detto che se la caduta sulla linea dovesse andare oltre, diciamo 10% (ovvero solo 207V alimentano il mio motore da 1kW).... la.corrente si innalzerebbe fino a bruciare i cavi.

La cosa che non capisco elettricamente e matematicamente è PERCHÈ se la tensione su un utilizzatore si abbassa, allora la corrente si alza. 

La frase utilizza è: " a parità di potenza, se la tensione decresce, la corrente cresce".

Questo mi sta bene.

P= V x I

Ma qui si parla di un utilizzatore che è i  grado al massimo di dissipare 100W prima di ammalorarsi. Cioè, se alimento una lampadina con 400V, questa si brucia perchè attraversata da una grossa corrente. Ma se io la alimento con 100V, questa si accende appena. Quindi perchè si dovrebbero bruciare i cavi o gli avvolgimenti di un motore se alimentato a tensione bassa?

Grazie e chiedo scusa se a molti può sembrare una domanda stupida.

 

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max.bocca

La lampadina si comporta così, un motore non riesce partire avrai la corrente di rotore bloccato.

Il motore e l'impianto devono avere le protezione per evitare che bruciano i cavi.

A tal proposito per i motori devono essere protetti da salvamotori che hanno una termica tarata alla corrente nominale di targa del motore e una magnetica che in funzione della classe del dispositivo (normalmente 10) hanno una taratura normalmente fissa opportunamente correlata con la termica.

 

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Marco Siel

Grazie per la risposta. Quindi mi confermi che dire che "siccome la potenza del motore rimane la stessa" (cosa di cui non capisco nemmeno il significato), se la tensione scende, la corrente cresce?

In pratica se ho capito bene, la corrente cresce non per legge di Ohm (I = P/ V) ma per un problema di blocco del rotore dovuto alla tensione minore della tensione di targa che genera una corrente di spunto che non va mai a regime e che cresce fino a bruciare gli avvolgimenti. Giusto,

2 hours ago, max.bocca said:

che hanno una termica tarata alla corrente nominale di targa del motore e una magnetica che in funzione della classe del dispositivo (normalmente 10) hanno una taratura normalmente fissa opportunamente correlata con la termica

Mi potresti spiegare meglio la tua frase qui sopra? Cos'è una classe 10 del dispositivo?

Grazie ancora

 

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Marco Siel

...non ho terminato una frase....

 

""Grazie per la risposta. Quindi mi confermi che dire che "siccome la potenza del motore rimane la stessa" (cosa di cui non capisco nemmeno il significato), la tensione scende, la corrente cresce""

 

....sia fondamentalmente una frase sbagliata? Il motore assorbe (per esempio 3kW se la tensione è 230V, ma se lo alimento a 200V, questo non riuscirà a dissipare 3kW, perchè il suo funzionamento sarà alterato. Si blocca il rotore e la correbte cresce, ma non per legge di Ohm. Corretto?

 

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ROBY 73

Ciao Marco Siel,

tralasciando eventuali altre grandezze che dovrebbero essere (anzi sono) necessarie per il calcolo degli assorbimenti di un motore, tipo lo Sfasamento (o Fattore di Potrenza, cosφ)  ed il Rendimento, usando quindi solo calcoli "spiccioli" come da te citati e la legge di Ohm P=VxI = a W=VxA (Watt, Volt, Ampere) usando l'esempio del motore da 3KW e quindi 3000W-:-230V=13,04A, se la tensione si abbassa a 200V avremo 3000W-:-200V=15A di assorbimento, all'aumentare della corrente aumenta anche l'effetto termico all'interno del motore stesso (effetto Joule), per questo @max.bocca ha citato il salvamotore da abbinare per la protezione termica, poi che sia da 10A o 16A o altro valore questo dipende appunto dalla corrente nominale (dato di targa In) del motore ed è per questo che alla fine si bruciano i fili dell'avvolgimento.

Se hai voglia leggi un accenno della cosa qui:

https://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_Joule

 

2 ore fa, Marco Siel scrisse:

Quindi mi confermi che dire che "siccome la potenza del motore rimane la stessa" (cosa di cui non capisco nemmeno il significato), se la tensione scende, la corrente cresce?

Facendo un esempio a caso, se prendi ad esempio il motore di un'automobile da 100KW con 4 cilindri, se ne rompe uno e quindi la macchina funziona con solo 3 cilindri (nell'ipotesi molto remota che funzioni realmente), il motore girerà ugualmente facendo più fatica, ma sempre 100KW ha, e quindi allo stesso tempo la potenza di un motore elettrico da 3KW al momento che si abbassa la tensione ed aumenta la corrente, la potenza rimane sempre 3KW essendo le altre due grandezze (Volt e Ampere) inversamente proporzionali.

Oppure un altro esempio ancora, devi percorrere 100Km viaggiando a 100Km/h impiegherai 1 ora, mentre se viaggi a 50Km/h impiegherai 2 ore, ma alla fine sempre 100Km avrai percorso ed i 100Km potrebbero essere i 3KW del motore.

 

5 ore fa, Marco Siel scrisse:

Ma qui si parla di un utilizzatore che è i  grado al massimo di dissipare 100W prima di ammalorarsi. Cioè, se alimento una lampadina con 400V, questa si brucia perchè attraversata da una grossa corrente. Ma se io la alimento con 100V, questa si accende appena.

Ricorda sempre che la Tensione (Volt) è la causa e la Corrente (Ampere) è l'effetto, quindi tu applichi una tensione di 400V (causa), ma se non c'è un circuito chiuso e quindi un carico e quindi la lampadina, NON ci sarà nemmeno la Corrente (effetto) e quindi di conseguenza non ci può essere nemmeno la Potenza che sarà comunque di 100W per la lampadina.

Quindi la lampadina (prendiamo l'esempio di una vecchia ad incandescenza), NON viene attraversata dalla tensione di 400V, ma quella che la attraverserà sarà invece la Corrente al momento in cui chiudi il circuito (accensione dell'interruttore), in questo caso si brucia la lampadina perché aumenti la tensione, essendo stata costruita per funzionare a 230V e NON a 400V.

Anche il motore se invece di 230V applichi 400V si brucia, perché "entrano in gioco" altri effetti e quindi la corrente si abbassa troppo ed il motore ne risente.

Allo stesso tempo la lampadina a cui applichi la tensione di 100V si accenderà con fatica, ma questa è una caratteristica del filamento in tungsteno e comunque a lungo andare si brucerà ugualmente.

 

Spero di essermi spiegato perché non sono bravo come professore di elettrotecnica.

Edited by ROBY 73

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Marco Siel

Grazie a tutti delle risposte.

Ho capito perchè la cosa mi sfuggiva.

Non sapevo (e attualmente non ne conosco il motivo) per cui, indipendentemente dall'alimentazione, un motore dissipa sempre e comunque la sua potenza nominale.

Anzi, proverò a postare un nuovo topic su questo argomento: perchè um motore tende a dissipare sempre la sua potenza di targa indipendentemente dall'alimentazione fornita. (Spero di non aver commesso errori nel formulare).

Grazie ancora 

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batta
Quote

Non sapevo (e attualmente non ne conosco il motivo) per cui, indipendentemente dall'alimentazione, un motore dissipa sempre e comunque la sua potenza nominale.

No, non è assolutamente così. Dipende innanzitutto dal tipo di carico ma, in ogni caso, la potenza erogata non sarà la stessa.

Per esempio, se il motore fa girare un ventilatore, od una pompa centrifuga, alimentandolo con una tensione più bassa di quella nominale girerà più piano (scorrimento più elevato).
In questo caso, avremo una coppia inferiore, ed una velocità inferiore, quindi, una potenza inferiore.

Se il carico richiede una coppia costante, con alimentazione a tensione inferiore il motore rallenta (troverà l'equilibrio con uno scorrimento maggiore). Per generare la stessa coppia, dovrà sopperire al minor flusso con una maggiore corrente assorbita. Si stabilizzerà comunque ad un numero di giri inferiore a quello nominale e, quindi, la potenza sarà inferiore a quella nominale. Quindi, se al motore è richiesta la coppia nominale, alimentandolo con una tensione inferiore si avrà una corrente maggiore, ma non calcolabile semplicemente con una proporzione, perché la potenza erogata NON rimane costante.

Seguendo il ragionamento che "il motore eroga sempre la stessa potenza", arriverei al paradosso che, se lo alimento con una tensione di 10 V, il motore dovrebbe lo stesso girare (assorbendo una corrente molto alta), ed erogare 3 kW.
Ritornando all'esempio del motore 4 cilindri da 100 kW con un cilindro che si guasta, quel motore non potrà mai e poi mai riuscire ad erogare ancora 100 kW. Se stavi viaggiando ad un'andatura che richiedeva tutti i 100 kW disponibili, se si spegne un cilindro avrai a disposizione (sempre parlando ipoteticamente) 75 kW, quindi la macchina rallenta.

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ROBY 73

Ciao batta,

13 ore fa, batta scrisse:

Ritornando all'esempio del motore 4 cilindri da 100 kW con un cilindro che si guasta, quel motore non potrà mai e poi mai riuscire ad erogare ancora 100 kW. Se stavi viaggiando ad un'andatura che richiedeva tutti i 100 kW disponibili, se si spegne un cilindro avrai a disposizione (sempre parlando ipoteticamente) 75 kW, quindi la macchina rallenta.

sì hai ragione, mi sono espresso male, quello che intendevo io è che la potenza nominale rimane sempre 100KW, chiedo scusa Marco Siel se ti ho confuso le idee, ma come ti ho detto non sono un bravo professore :smile:

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Marco Siel

Ciao @batta e grazie della risposta.

Ho cercato di seguirti, ho dato un'occhiata al concetto di scorrimento inoltre.

Correggimi se sbaglio, ho capito così:

1. La potenza dissipata e il comportamento in caso di sotto-tensione dipendono dal tipo di motore 

2. Se questo è il caso, non esiste una proporzionalità diretta tra tensione/corrente/potenza (quindi la formula P = V x I non dà risultati attendibili così su due piedi.

3. Come condizione "a" (il motore ha una coppia variabile): la potenza diminuisce al diminuire della tensione di alimentazione, eventualmente fino al mancato funzionamento del motore. Inoltre la formula I = V / R ha poco a che fare con l'esempio dal momento che non si tratta di una semplice resistenza.

4. Come condizione "b" (il motore è fatto per mantenere la stessa coppia: allora mettendo in gioco fattori quali scorrimento, per sopperire alla caduta di tensione, il motore tende ad assorbire una corrente maggiore. Fatto che però non è riconducibile ad un calcolo diretto tramite formula I = P / V

Tutto corretto?

 

Ciao @ROBY 73

Nessuna confusione :)

ogni esempio mi aiuta a capire

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Livio Orsini
3 ore fa, Marco Siel scrisse:

Se questo è il caso, non esiste una proporzionalità diretta tra tensione/corrente/potenza (quindi la formula P = V x I non dà risultati attendibili così su due piedi.

  1. Questa formula è valida solo per la corrente continua; per la corrente alternata P = V*I*cosphi.
  2. Questa è la potenza elettrica assorbita dal motore ed è sempre valida

Nel caso di un motore a corrente alternata, se la tensione di alimentazione è inferiore alla necessaria si lavora in deflussaggio; se il flusso è inferiore al valore nominale del motore lo sarà anche la sua coppia motrice.

Se il motore non ha carico meccanico, può anche raggiungere la velocità nominale. La potenza assorbita a vuoto, anche con tensione nominale, è comunque inferiore alla potenza di targa, perchè la corrente assorbita dipende comunque dalla coppia resistente applicata all'albero motore.

 

Se con motore deflussato si applica un carico meccanico succede quello che ha descritto batta, se il carico è proporzionale alla velocità, come nel caso di un ventilatore o di una pompa centrifuga.

Se la coppia resistente è indipendente dalla velocità, ed è superiore a quella erogabile dal motore, il motore "stalla" ovvero si ferma, con tutte le conseguenze negative del caso. Se non lo si ferma (disalimenta) entro brevissimo tempo subirà danni irreversibili agli avvolgimenti perchè assorbirà un valore di corrente elevatisissimo.

 

Tutto questo detto in modo semplificato e banalizzato.

 

 

Edited by Livio Orsini

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Marco Siel

 

Grazie @Livio Orsini

Tutto chiaro.

Condivido le informazioni con i miei colleghi di corso

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