Come Rifasare Un Trasformatore Di Bt ? - calcolo del condensatore di rifasamento

[ggluca]

Buongiorno

Avendo un trasformatore di isolamento (1:1, 230 volt) da 150 watt con un carico finale di 50 watt (elettroniche hi-fi) e volendo interporre un condensatore di rifasamento in parallelo volevo sapere:

1) è meglio porlo prima del trafo, o tra il trafo da 150 w e il carico finale ??

2) di quanto deve essere il condesatore ?

3) è giusto trovare il condensatore che mi genera sul carico da 50 W la tensione massima (possiedo solo un tester...)?

4) se il trafo fosse da 500 W come calcolo il condensatore?

[Benny Pascucci]

Ciao ggluca,

mi spieghi per quale motivo vuoi rifasare un carico così irrisorio....

Semplice hobbystica o ci sono altre esigenze?

[tesla88]

Non è che hai letto qualche scemenza su qualche sito di audiofili?Perchè usi un trasformatore di isolamento per alimentare gli Hi-Fi? scusa ma sono perplesso..............

[ggluca]

Nessuna scemenza...sto costruendo un condizionatore e filtro di rete e gli effetti si sentono. ma non voglio discutere qui sull'utilità o no del dispositivo.

Voglio rifasarlo perche aggiungendo capacità di qualche centinaio di nanofarad la scena sonora cambia. Ma non mi piace andare a tentoni...

Quindi vi chiedo come faccio con strumenti rudimentali (cioe un tester) ad avere un cos phi = 1 teorico.

No è detto che col massimo della potenza attiva ottenga i risultati migliori ma vorrei seguire questa strada.

Se fosse possibile mi piacerebbe che qualcuno rispondesse alle quattro domande di cui sopra...

Grazie 1000

[tesla88]

E dificile che tu riesca a rifasare perfettamente un carico tipo un amplificatore in quanto il carico risulta variabile poichè dipende dalla potenza che sta erogando (dipende dal volume audio), dovresti ad ogni modo conoscere il cos-fi dell'amplificatore o conoscere sia la potenza attiva che quella apparente ( W e VA ) ma non credo che nessun amplificatore le riporti...................

Vuoi rifasare il trasfo o l'ampli?

Risponderò per quanto possibile:

1)MEglio prima del trafo , in modo da rifasare anche il trasformatore...........

2)Devi conoscere W e Va assorbiti dall'ampli , cosa che è impossibile saapere poichè l'ampli cambia continuamente come carico.................a meno che sia un classe A ma ne dubito......

3)Non è il metodo esatto

4)Non dipende tanto dalla potenza del trasformatore ma più da quella dell'ampli..........

Ora ti do qualche consiglio da uno che ha in casa circa 35-36 amplificatori, che ne ha costruiti una quindicina e che ha tutti gli strumenti (Oscilloscopi, analizzatori di spettro, distorsimetri, generatori di funzioni,ecc)................mettere un filtro di rete può anche essere utile per ridurre (attenzione , non eliminare) i rumori presenti sulla rete.............

Mettere un trasformatore d'isolamento porta secondo me ad avere: - una potenza persa in più - un componente in più - una diminuzione della corrente massima fornibile, che potrebbe conseguire a una riduzione della potenza dinamica - la caduta di tensione sul trasfo potrebbe ridurre la potenza dell'ampli -

Inoltre hai un inefficacia della messa a terra per tutti gli apparecchi posti a valle del trasformatore!

Ah, sempre perchè tu lo sappia , al'interno dell'amli dopo il trasformatore di alimentazione, la tensione viene raddrizzata perciò al tuo amplificatore non importa nulla se la corrente arriva in fase oppure è in ritardo o in anticipo con la tensione.............tanto lui poi lavora in continua............se mi dici che cambia qualcosa ti invito in laboratorio e vediamo cosa cambia..............

[tesla88]

Era meglio se mettevi uno di questi!

[ggluca]

Riformulo completamente la domanda, forse è meglio...

DOMANDA:

Ho un trasformatore di isolamento 1: 1 da 150 (o 500) watt, un tester, un carico da 50 W (lampadina ad incandescenza) e voglio ottenere la massima potenza attiva possibile.

1) di che valore deve essere il condensatore tra il trasformatore e il carico

2) esiste un metodo empirico per trovare il valore di tale condensatore

3) cosa cambia tra mettere il condensatore prima o dopo il trasformatore

Grazie

Modificato: 25 giugno 2008 da ggluca

[rguaresc]

Con una lampadina il condensatore non aumenta la massima potenza attiva disponibile.

2- per rifasare il trasformatore con condensatore a monte misura la corrente assorbita dal trasformatore a vuoto Io, poi C= circa = Io / (314 * U) [F] dove U e' la tensione. Esempio: U=230 V, Io = 100 mA = 0,1 A C= 0,1 / (314 * 230) = 1,38 E-6 = 1,38 uF. maglio arrotondare in meno.

3- Se metti il condensatore al secondario carichi questo avvolgimento con un po' di corrente.

[marco battilana]

Gli effetti di un rifasamento si vedono a monte del rifasatore stesso, per questo , mi chiedo a cosa ti possa servire.

[ggluca]

>Gli effetti di un rifasamento si vedono a monte del rifasatore stesso, per questo , mi chiedo a cosa ti possa servire.

Poniamo che io voglia collegare due trasformatori d'isolamento in serie collegati back to back....

http://www.geocities.com/ghaunadaur99/audio/felicia3.html

> Se metti il condensatore al secondario carichi questo avvolgimento con un po' di corrente

Si questo mi è chiaro, ma mi chiedevo se l'effetto è lo stesso ovvero se la formula che tu mi hai gentilmente postato va bene anche per dimensionare un eventuale condensatore sul secondario.

> Con una lampadina il condensatore non aumenta la massima potenza attiva disponibile

Questo invece non mi è chiaro... un trasformatore è di per sè un carico induttivo, dato gli avvolgimenti in rame del primario e del secondario, giusto ? (vedi circuito equivalente di un trasformatore)

Quindi al di la del carico (in questo caso resistivo) se pongo un condensatore dovrei poter rifasare gli avvolgimenti e quindi migliorare il cos phi. Ecco perche volevo mettere il condensatore sul secondario.

Modificato: 25 giugno 2008 da ggluca

[rguaresc]

condensatore sul secondario. la formula va bene anche sul secondario, perche' il rapporto di trasformazione e' 1, la corrente resta naturalmente quella misurata al primario

un trasformatore è di per sè un carico induttivo in linea di principio potrebbe essere, ma in realta' un trasforatore da 500 VA e' quasi solo una resistenza in serie con pochissima reattanza, un cosa trascurabile. Per avere un effetto reattivo in serie si deve avere un trasformatore da cabina (630 kVA, 1 MVA) o piu' grande. Solo in impianti di grande potenza > 100 MVA il trasformatore e la linea hanno la reattanza prevalente e qualche volta si fa il rifasamento col condensatore in serie. C'e' un effetto di scala nelle impedenze che le rende resistive nelle piccole cose e induttive in quelle grandi.

La formula del post precedente rifasa solo gli effetti della corrente magnetizzante.

[tesla88]

Non puoi rifasare un trasformatore senza sapere il carico al secondario...................non mi sembra difficile da capire!

[daniele stefanini]

Ciao,

mi associo a quanto detto dagli altri sopra, il rifasamento non serve.....

Oppure vuoi costruire un filtro per eliminare le armoniche dalla rete a 50 Hz (CONDIZIONATORE di RETE) ?

In ogni caso hai nell' ampli e anche negli altri strumenti ( piastre , CD , .... ) un convertitore AC/DC (leggisi raddrizzatore con capacità di livellamento e sicuramente stabilizzatore di tensione).

Ergo : le armoniche insieme al ripple di tensione vengono già filtrate dal modulo AC/DC (a mono che non sia scadente,ma non è da credere e te ne accorgeresti!!)

Se vuoi "costruire" qualcosa di bello ti consiglio un bel paio (o più!!) di casse in legno , su nuova elettronica di qualche anno fa ce ne sono di tutti i tipi e viene spiegata anche la teoria (bass reflex etc etc...) incluso il sistema per "accordare" le casse eccetera.

In questo caso la "scena sonora" cambia sicuramente !!

Ciao

Daniele

Modificato: 25 giugno 2008 da daniele stefanini

[oiuytr]

Riformulo completamente la domanda, forse è meglio...

DOMANDA:

Ho un trasformatore di isolamento 1: 1 da 150 (o 500) watt, un tester, un carico da 50 W (lampadina ad incandescenza) e voglio ottenere la massima potenza attiva possibile.

1) di che valore deve essere il condensatore tra il trasformatore e il carico

2) esiste un metodo empirico per trovare il valore di tale condensatore

3) cosa cambia tra mettere il condensatore prima o dopo il trasformatore

Forse ti sfugge qualcosa... E' il carico che deve essere rifasato, non il trasformatore. La lampadina, essendo un carico resistivo, non ha bisogno di rifasamento.

Ricapitolando, per poter prelevare la massima potenza dal trasformatore, devi rifasare il carico. E, come e' gia' stato scritto, e' praticamente impossibile rifasare con cosfi=1 un amplificatore audio, in quanto l'assorbimento varia continuamente durante l'ascolto di musica.

[ivano65]

finora gli unici trasformatori da rifasare che sapevo erano quelli MT/BT , in quanto assorbono energia reattiva per il loro funzionamento.

MA rifasare un trasformatore da 500 o meno watt non ha senso.

quando poi affermi che col rifasamento vuoi avere maggior potenza attiva disponibile la cosa ha ancora meno senso.

un trasformatore di isolamento , nel modo in cui voi usarlo serve SOLO per diminuire i disturbi trasferiti dalla rete.

oltretutto DEVE avere un buon schermo tra gli avvolgimenti EFFICACIEMENTE collegato a terra.

pinamente valido il discorso di tesla88.

con un traformatore di isolamento dovrai curare al massimo tutti i collegamenti di massa degli strumenti , altrimenti le cose peggiorano.

ivano65

[ggluca]

x rguaresc

Grazie 1000 ! Ecco cio di cui avevo bisogno!

Allora, effettuate le misurazioni sui due trafo indipendentemente e back-to-back ecco i risultati:

trafo 500 W >>> condensatore da 1,2 uF

trafo 150 W >>> condensatore da 0,43 uF

PROVE Effettuate prove con trafo back to back (RETE > 500W 1:1 (Trafo A) > 150W 1:1 (TRAFO > Cdplayer).

Utilizzato valori approssimati.

a) condensatore 1,63 uF tra rete e trafo A

condensatore 1,2 uF tra rete e trafo A e condensatore da 0,43 uF tra trafo A e trafo B

c) condensatore 1,63 uF tra trafo A e trafo B

d) condensatore 1,2 uF tra trafo A e trafo B e condensatore da 0,43 uF tra trafo B e CDplayer

e) condensatore 1,63 uF tra trafo B e CDplayer

f) condensatore 1,2 uF tra rete e trafo A e condensatore da 0,43 uF tra trafo B e CDplayer

Migliori performance musicali (niente commenti please):

1) b (miglior compromesso)

2) f (minor corposità, massima pulizia sonora)

3) a

4) d

5) c

6) e

Risultato: le migliori performance musicali si sono ottenute effettivamente rifasando il carico a monte come molti di voi hanno sottolineato.

Mi aspettavo il risultato contrario...

[tesla88]

Esattamente, come ha detto Francesco , non è il trasformatore che va rifasato ma il carico, al limite rifasando al primario, si rifasa entrambi, ma un trasfo da 50VA ha una potenza reattiva è [VAR] trascurabile..............

L'impossibilità sta nel calcolo della potenza del carico poichè varia e dell'angolo di sfasamento di questo!

Rifasare non aumenta la potenza disponibile al carico, per fare ciò devi aumentare la Potenza apparente nominale Sn del trasformatore! Inoltre in ambito civile non è necessario il rifasamento, tanto più che non credo che un sistema simile scenda sotto lo 0,85....................

Un trasformatore di isolamento NON è un filtro di rete!

Colegare un trasformatore di isolamento oltre a poter peggiorare le prestazioni dell'apparecchio potrebbe portare a dei pericoli, anche perchè non credo stia usando un trasformatore di sicurezza ma un semplice 230/230 , magari nemmeno certificato o comunque non idoneo ad essere utilizzato come trasformatore d'isolamento!

Non sono queste stupidaggini a cambiare la scena sonora, così come non lo sono i cordoni d'alimentazione spaziali , le 10 ferriti in ingresso , i piedini antivibrazione in pura fibra di astronave e i cavi schermati in puro argento con connettori d'oro zecchino tanto predicati da "audiofili" del mercato odierno...................il gatto e la volpe erano meno in gamba..........e pinocchio meno stolto di chi crede che con accorgimenti sciocchi , solo perchè costosi , crede di poter aver un suono migliore, un buon suono è dato dalla semplicità di un buon ampli (es NAD) e ottimi diffusori (es JBL, Bose)

Bye!

[ggluca]

>Non sono queste stupidaggini a cambiare la scena sonora

discussione infinita, ot in questo forum

http://www.audiocostruzioni.com/r_s/access...imentazione.htm

[ggluca]

1)Non sono queste stupidaggini a cambiare la scena sonora

Re: Comunque la migliora (o la può anche peggiorare) e visto il tuo curriculum di amplificatori mi meraviglia che tu

non lo riconosca. Ti rispondo solo per quel che rigarda l'elettrotecnica (il resto le ritengo

inutili polemiche: questo non è un forum di audiofili, ne mi aspetto di trovarli...)

Questo è un forum di professionisti di elettrotecnica (non io) e qualcuno ha risposto

esattamente a quanto richiesto.

2) L'impossibilità sta nel calcolo della potenza del carico poichè varia e dell'angolo di

sfasamento di questo!

Re: Il carico (come gia specificato) è un cd player che consuma una 50 di watt: non lo

vedrei come un carico variabile. Nessuno ha mai parlato di amplificatori di potenza

2) ma un trasfo da 50VA ha una potenza reattiva è [VAR] trascurabile

Re: il trafo è da 500 VA non 50 VA, anzi sono due back to back...

Calcola tu l'induttanza equivalente che vede la rete ovvero il cd player..

3) Inoltre in ambito civile non è necessario il rifasamento

Re: non voglio rifasare per fare un piacere all'enel, ma perche voglio sperimentare con

metodo con quale valore di capacità ottengo il miglior compromesso tra scena acustica

e pulizia di ascolto. E l'ho ottenuto migliorando il cos PHI: sara un caso ma ha funzionato.

Se dovessi dare una spiegazione, l'unica che vedo è la riduzione delle armoniche, minor corrente circolante nei

trasformatori (ovvero la riduzione della potenza persa in calore) e una riduzione dei disturbi elettromagnetici riflessi sulla linea. I trasformatori ahime fanno parte (come la rete) della catena audio: ogni processo di amplificazione non è altro che una modulazione della corrente elettrica ad opera del segnale di ingresso: quindi ogni influenza sull'alimentazione si ripercuote sul segnale d'uscita, nonostante tutti i processi di conversione AC/DC e filtraggi annessi.

4) Un trasformatore di isolamento NON è un filtro di rete!

Re: a monte e a valle ci sono filtri soppressori dei disturbi EMI /RFI, e la capacita di

rifasamento che metto sarà al netto delle capacita complessiva di tali filtri (200 nF). Non ne ho

parlato perche mi interessava solo dimensionare la capacita

5) non credo stia usando un trasformatore di sicurezza ma un semplice 230/230 , magari

nemmeno certificato o comunque non idoneo ad essere utilizzato come trasformatore

d'isolamento

Re: sicuramente è piu sicuro che non averlo del tutto.....

SECONDA PROVA (SOTTO CARICO)

Ho trovato un secondo metodo di cacolo

ho inserito una resistenza da 100 ohm in serie al primario e ho misurato la caduta di

tensione sulla resistenza al variare delle capacita di rifasamento sul primario. Man mano

che aggiungevo capacità la tensione ai capi della resistenza (e quindi la corrente)

diminuiva fino ad un punto in cui poi è cominciata a risalire. Il punto di minimo dovrebbe

esere quello con cos PHI massimo.

Ed ecco i risultati:

(senza carico) = 1,5 uF molto simile al 1,63 uF calcolato ( rguaresc sei un genio!)

(con carico= cd player) = 2 uF

Rapporto delle correnti nel primario tra minimo (con C=2 uF) e senza capacità = 0,763

quindi un risparmio del 25% delle correnti in gioco!

Poi ho effettuato le tre seguenti prove eliminando la resistenza da 100 ohm

a.) condensatore 2 uF tra rete e trafo A

b.) condensatore 2 uF tra trafo A e trafo B

c.) condensatore 2 uF tra trafo B e CDplayer

Ancora una volta il miglior compromesso l'ho ottenuto nel caso a) cioe rifasando tutto

l'impianto a monte!

DOMANDA:

Ma se metto un condensatore tra rete e trafo, sto rifasando tutta la casa fino al contatore?

Quindi se scollego qualche utenza, tipo il frigo allora il condensatore non sarebbe piu ottimizzato.

Oppure qualche metro di cavo di rete disaccoppia in qualche modo?

E qui il dilemma tra porre il condensatore di rifasamento sul primario o sul secondario....

[tesla88]

Se lo metti dopo il filtro EMI/RFI in teoria non è propiamente in parallelo alla rete.................

[tesla88]

Ah volevo solo precisare che riguardo al fatto che questi accorgimenti possano cambire la scena sonora o meno era unmio parere, basato sulle prove che io ho effettuato, non è detto che sia legge.............invece riguardo ad altri punti forse non sei stato molto chiaro(vedi potenza 50 -> 500W , Cd playerda 50VA).

Una cosa, rifasando a monte di tutto , anche se c'è interposto un filtro di rete, considererei la capacità inparallelo alla linea (anche se c'è di mezzo l'induttanza del filtro).............quello che mi chiedo è:

- se questa capacità è stata scelta in modo da ottenere prestazioni superiori , suppongo che quando è stata calcolata in una data situazione, ora ammettendo un cambiamento del carico sull'impianto, non ti cambia la scena sonora?

Inoltre nutro qualche dubbio sulla formula : Io, poi C= circa = Io / (314 * U) [F] di Rguaresc

Su questo ti dico solo che rendi inefficace il salvavita..........

5) non credo stia usando un trasformatore di sicurezza ma un semplice 230/230 , magari

nemmeno certificato o comunque non idoneo ad essere utilizzato come trasformatore

d'isolamento

Re: sicuramente è piu sicuro che non averlo del tutto.....

[ggluca]

Spinto da tutte questi vostri negativi interventi e dalla curiosità ho voluto misurare tramite un software analizzatore di spettro la forma d'onda sinusoidale uscente dai due trasformatori d'isolamento rifasati a monte dal condensatore da 2 uF.

Ho visualizzato sia la forma d'onda sia lo spettro in frequenza.

Gasatissimo del buon risultato acustico mi aspettavo di trovare un onda sinusoidale perfetta. Ed ecco i risultati:

Forma d'onda di rete all'ingresso: onda abbastanza pulita sostanzialmente priva di disturbi ma che presenta un livellamento nella semicresta inferiore (clipping) segno una overutenza rispetto all'energia fornita.

Forma d'onda in uscita: onda sostanzialmente priva di disturbi, con clippig meno evidente ma ampliamente ondulata nei fianchi segno di presenza di nuove armoniche ! Solo lo spettro ad alta frequenza (4-10khz) è leggermente piu pulito probabilmente grazie ai filtri EMI/RFI.

In conclusione il mio condizionatore di rete, studiato e rifasato per eliminare le armoniche, in realta è un generatore di armoniche !!!!! L'onda è visivamente peggiorata, anche se piu rotonda e meno piatta sulla cresta.

E' evidente che anche se rifasato il mio condizionatore di rete in presenza di onda clippata non puo fare nulla (cioè riempirla..) anzi ne amplifica la distorsione e aggiune nuove armoniche...

Ora ho veramente difficoltà a collegare questo deludente risultato (direi un disastro..) all'ascolto che invece ne è risultato migliorato....

[tesla88]

Scusa, non so se ho capito , in pratica vedi che l'onda è leggermente schiacciata agli estremi?

Se è così è normale,poichè i trasformatori comuni sono in leggera saturazione, è una cosa voluta, e c'è solo un modo per eliminarla.....................

[ggluca]

Provo a descrivere cosa avviene con l'aggiunta del condizionatore di rete.

l'onda presenta i fianchi e la cresta leggermente ondulati segno di nuove armoniche.

La figura dell'onda (pendenza e creste) è la stessa, quindi il clipping non viene ricostruito.

Se analizzo lo spettro dell'onda a 50hz la THD peggiora dal 2,9% al 4,1% e il SNR da 30 a 27 db.

Lo spettro peggiora nel contenuto di armoniche nel range 700-1500 Hz (picco) ma migliora notevolmente (di ben 30 db) nell'area 1500-20000 hz (avvallamento)

Quindi direi che il condizionatore di rete ha un picco di risonanza Q peggiorando le armoniche di ordine medio e filtrando quelle di ordine alto.

Il picco di risonanza nella zona media potrebbe essere la causa della "chiusura della scena acustica" e l'abbattimento di armoniche negli alti potrebbe aver generato "la pulizia del suono".

Sono solo un po preoccupato perche cosi facendo sto raddrizzando una sinusoide con fondamentali a 50 Hz (0 db) e a 1000 Hz (-30db)...

[tesla88]

Non capisco la preoccupazione, raddrizzeresti sempre una sinusoide a 50Hz........e le armoniche ci sono sempre.....non puoi farci molto! Ma come hai detto.............le raddrizzi! La distorsione è dovuta al fatto che tutti i trasformatori per la rete lavorano col ferro in leggera saturazione.......non ci sono soluzioni se non ridurre il flusso...........

Magari poi il tuo lettore CD(giusto?) ha un alimentatore Switching................e quindi ti fai tante preocupazioni ma poi il suono lo decide lui(solo in a parte)