questioni di risonanza

Curiosando per la rete ho trovato questo simpatico sito dove parlano del riscaldamento a induzione.

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Incuriosito ho dato una letta e siccome non c'=E8 cosa che piu odio di non capire le cose le cose per cui ho studiato(o almeno dovrei)chiedo aiuto a voi, vi prego illuminatemi :) Per quello che ho capito, il principio di funzionamento si basa sul generare un forte campo magnetico variabile (che induce correnti di focault nel metallo riscaldandolo), questo viene ottenuto, non pilotando direttamente un'induttanza (immagino perch=E8 questa altrimenti dissiperebbe un totale di energia reattiva) ma sollecitando alla frequenza di risonanza un gruppo LC cosi che, a quella frequlenza, esso presenta un'altissima impedenza,l'energia palleggia tra L e C (stringi stringi.. l'inverter non eroga corrente). L'unica parte di potenza spesa va a finire sul metallo inserito nell'induttanza che viene visto dall'inverter come carico reale. Giusto? Quello che non capisco =E8.. a cosa serve la L-match network posta tra l'inverter e il gruppo risuonante? l'impedenza del gruppo risuonante =E8 bassa quando siamo, in bassa e in alta frequenza ok, quindi io avrei messo al posta di un LC-match(che si comporta come un passabasso) un CL-match(passaalto) che elimini la componente continua in fase di accensione (che verrebbe vista dall'induttore-riscaldatore come un bel cortocircuito). Quello che non capisco poi =E8 quando lui dice: In the case of an L-match network it can transform the relatively high load resistance of the tank circuit down to something around 10 ohms which better suits the inverter. Spero di non aver detto stupidaggini! Grazie a tutti quelli che risponderanno!

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mathereal
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Quoto. Da visitare :-)

E nelle non idealità del circuito risonante, grosso modo una resistenza serie al parallelo di R, C ed L.

L'autore della pagina dice:"The job of the matching network is simply to transform this relatively large loss resistance across the tank circuit down to a lower value that better suits the inverter attempting to drive it. There are many different ways to achieve this impedance transformation including tapping the work coil, using a ferrite transformer, a capacitive divider in place of the tank capacitor, or a matching circuit such as an L-match network." Pure io non capisco bene il discorso.

A naso si potrebbe pensare: in risonanza non c'è (idealmente) corrente nella rete risonante, e l'energia trasferita al carico è nulla. Il generatore produce una tensione ad onda quadra e corrente nulla. Per trasferire una certa potenza nel carico, bisogna calcolare la rete di adattamente per fare in modo che l'impedenza della L serie e della C parallelo, assieme al circuito risonante, sia uguale al valore dell'ipotetica resistenza necessaria per dissipare la potenza desiderata. Ad esempio: tensione di 100V, voglio trasferire sul carico 100W, quindi l'impedenza vista dal generatore deve essere di R=100V/1A=100Ohm. La rete LCR di risonanza alla sua frequenza di risonanza avrà una impedenza maggiore (in teoria infinita), ad esempio 1KOhm a 100KHz. La L e la C da aggiungere devono portare l'impedenza totale a 100Ohm alla frequenza di

100KHz.
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SilverLeo

ok concordo oltre a dover fornire altra potenza reattiva quando, una volta inserito il carico, il sistema non =E8 in perfetta risonanza

questo non son daccordo nella rete risuonante c'=E8 una gran quantit=E0 di corrente e il condensatore e l'induttore sono comunque sotto stress solo che la corrente rimane confinata tra i due e il generatore non ha bisogno di fornirne altra

dici? non sono sicuro chiedo anche agli altri intanto ci ripenso ma credo che il carico possa attingere a l'energia che oscilla tra i due contendenti, altrimenti non esisterebbero moti oscillatori smorzati

sempre in risonanza e senza carico penso

ma perch=E8? =E8 proprio questo che mi =E8 oscuro credo che il tipo del sito=

volesse dire proprio questo.. ma non capisco come faccio collegando induttori e condensatori a far consumare potenza?

ete

ma questa potenza dovrebbe essere reale per consumare potenza attiva altrimenti se fosse immaginaria avrei solo consumo reattivo (ovvero pago la bolletta per non fare niente e oltre ai fili non riscaldo altro ) e mettendo assieme L e C ben che matchate non capisco come faccio a dissipare. poi la R di carico non la vedrei anche senda LCmatch?

Grazie leo per la risposta! :)

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mathereal

Ciao Questa frase e' chiarissima, salvo che non dice la cosa ovvia. Si tratta di un adattamento di impedenza fra il generatore e il circuito(quando scalda e quindi e' caricato, e l'impedenza presentata non e' certo infinita,ma realatively high e piu' high di 10 ohm !!!) per ottenere in uscita tutta la potenza disponibile del generatore. Cosa che avverra' quando il generatore vedra' 10 ohm.

Ciao Giorgio

--
non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

Hai ragione, mi sono espresso male. Il generatore non deve fornire alcuna corrente, perchè l'energia sta palleggiando dalla L alla C e viceversa. Se c'è un carico le cose cambiano...

Ho detto una scemenza, hai ragione!

Dico la verità: anche a me non è chiaro! Me lo immagino così: se non metti l'induttanza di adattamento in serie, l'impedenza della rete risonante alla alte frequenze (molto maggiore della f di risonanza) è ordini di grandezza sotto, e quindi le armoniche superiori non vengono attenuate. Tensione e corrente non sono, quindi, onde quadre e sinusoidali rispettivamente, ma forme d'onda molto distorte. Stesso discorso dovrebbe essere in bassa frequenza (molto minore di f di risonanza), ma qui non vedo perché non ci sia un condensatore di adattamento in serie, ma in parallelo al carico.

Penso di avere detto un'altra idiozia :-)

Franco, aiuto...

E' che interessa anche a me, lo avevo visto il sito, ma non ci avevo capito molto proprio su quella parte...

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SilverLeo

Quindi la rete di adattamento si dimensiona come avevo ipotizzato nel mio post precedente?

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SilverLeo

praticamente dici: se il mio generatore ha un'impedenza di uscita di 10ohm faccio in modo che alla frequenza di risonanza anche il mio gruppo risuonante abbia un'impedenza di 10 ohm in modo da aver il massimo trasferimento di energia giusto? questo perch=E8 ha stimato lui l'impedenza di uscita dell'inverter in 10 ohm giusto? domanda stupida: in fase di accensione non crea problemi la bassa impedenza della rete?mettendo il condensatore in serie(quello per bloccare la DC) riesco a risolvere quel problema?le correnti in gioco all'avvio non sono comunque alte? e non rischio con quel condensatore di mandare fuori risuonanza il sistema? grazie Giorgio per l'intervento!

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mathereal

E fin qui ci siamo.

A parte il totale di energia reattiva che non so cosa sia, mi sembra che più o meno ci siamo. A me piace questo paragone. Vicino alla porta della casa di mia nonna c'era un palo di un cartello di stop. Da piccolo mi divertivo a farlo oscillare, cercando di seguire la sua frequenza naturale. La frequenza naturale è quella a cui il palo oscilla se ad esempio gli tiri un calcio. Se riuscivi a muoverlo seguendo l'oscillazione lo sforzo da fare era molto piccolo, ma ovviamente se tentavi di muoverlo con qualsiasi altra frequenza lo sforzo da fare era sensibilmente maggiore. Vabbè spero di essermi spiegato :-)

Giusto!

Probabilmente serve a compensare la reattanza del condensatore di blocco...Bisognerebbe fare i conti e l'ora è tarda... In caso contrario se sostituisci il ponte a mosfet con un generatore idale di tensione, la serie di C-blocco e L-match va in parallelo all'LC, e alla fine i torni dovrebbero contare (reattanza infinita alla frequenza di lavoro).

Mica vero che si comporta come un passa basso...

Che è poi il compito di C-blocco

No perchè è un induttore, non un cortocircuito, e non stiamo lavorando in continua.

E qui vado a dormire che domani ci si alza presto.

Ciao

Pasu

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Pasu

i=F9

significa grossomodo che: se io alimento un carico puramente reattivo(L o C o un trafo), ovviamente non posso dissipare energia (non avendo nessuna componente disipativa ovvero nessun resistore), in compenso quando carico il condensatore,nella semionda positiva, e quando lui si scarica su di me,nella semionda negativa, faccio circolare corrente sui fili e sui finali dell'inverter (loro si che hanno una piccola quota reale di impedenza e quindi una piccola resistenza che inevitabilmente finisce per far dissipare energia ...e li scalda). Questo non =E8 molto bello perch=E8 questa potenza(cio=E8 reattiva) non viene utilizzata per riscaldare il nostro metallo ma bensi per riscadare i fili, i mos, e i trasformatori dell'enel... e in pi=F9 la paghiamo! :) pensa che le industrie normalmente anno anche un'altro contatore a parte, questa quota di potenza viene sovrattassata, =E8 per questo che le industrie son costrette a ricorrere a impianti di rifasamento che altro non sono se non banchi di condensatore che vanno ad annullare gli effetti induttivi dei motori e dei vari neon e induttori dell'impianto dell=ECindustria.

a
a

da

spiegato alla grande! attento a sollecitare il palo in risonanza che ti becchi una sovraelongazione in faccia :D

non credo serva a compensare il C di blocco anche perch=E8 li tizzio lo inserisce dopo :) e comunque ho provato ma i tordi non contano e comunque se provi a scrivere la matrice y di CbloccoLmatchCmatchLriscaldatoreRcarico in prima riga prima fila dove cio=E8 si trova l'ammettenza di ingresso hai solamente CbloccoLmatch che presentano un'impedenda che non =E8 affatto infinita : (

perch=E8 no? LC con L serie e C parallelo ha un f.d.t. tipo 1/(lcs+1) se non ho sbagliato qualcosa.. e l'impedenza di ingresso =E8 quella di L a quella frequenza

C da solo elimina la DC ma meglio che niente secondo me non basta anche se effettivamete =E8 per un tempo brevissimo ma non saprei come ragionare per valutare questo consumo

).

in

no ma allavvio anche se non siamo in continua(visto che siamo stati bravi a mettere un condensatore che la blocca) siamo comunque in bassa frequenza e li l'impedenza di L =E8 bassissima, per quello avevo scritto cortocircuito

Ciao Pasu! ti prego posta altri modelli fisici di c=ECrcuiti elettrici che mi fan spaccare dalle risate :) Ciao

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mathereal

non

più la

Mi sa che qui fai un po' di confusione... È vero che la carica e la scarica di un condensatore fa buttare via energia (è il motivo per cui i nostri PC scaldano come delle stufe), ma tranquillo che quello che vede l'Enel è tutta potenza attiva! Non dimenticare che comunque di mezzo c'è un alimentatore a tensione continua... E comunque il discorso potenza attiva/reattiva è valido a rigore solo in regime sinusoidale.

contatore a

questo che

rifasamento che

annullare

Questo perchè è l'Enel ad imporglielo, proprio perchè i contatori (almeno quelli vecchi) non misurano la potenza reattiva.

mia nonna

spiegato :-)

Ci sono andato vicino più di una volta :-)

posta tra

tizzio lo

No infatti. Ora ho capito (forse) cosa intendeva per adattamento di impedenza... Ma non mi chiedere dettagli tecnico/matematici, che rimando a qualcuno più ferrato in circuiti RF.

ingresso

infinita :(

Infatti quella dovrebbe essere nulla secondo il mio ragionamento di ieri...C ed L sono in serie, quindi le loro reattanze si sottraggono...

bassa e in

match(che

(lcs+1) se

di L a

basta

ragionare

No, C-blocco serve per bloccare La Continua (con la C maiuscola), che altrimenti fluirebbe _costantemente_ nell'induttore...E quello sì che è un cortocircuito! [...]

stati

frequenza e li

cortocircuito

Anche senza C-blocco, dato che hai un gradino di tensione all'accensione, la corrente nell'induttore sarebbe una rampa (che parte da 0 quindi), e data l'alta frequenza di commutazione non farebbe in tempo (si spera) ad arrivare a regime.

mi fan

Volentieri :-) Ci ho fatto la mia tesi di laurea su queste cose :-)

Ciao!

Pasu

--
Postato da Alice Newsgroup: lo usi da web ma con le funzioni del newsreader
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Gerarchie it, italia, it-alt, tin, it.binari. Unico!
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Pasu

falso ti garantisco che il tuo contatore di casa pu=F2 scattare anche consumando molto meno di 3.5Kw basta che superi 0.6 di sfasamento attaccando un carico con un pessimo fattore di potenza ovvero un carico molto reattivo

ok quello =E8 ci=F2 che vede l'enel, e quello pu=F2 avere un pessimo fattore=

di potenza

E comunque il discorso potenza

certamente

io parlavo proprio di quello forse non ci siamo capiti ma dicevamo la stessa cosa C-blocco blocca la continua non c'erano dubbi :)

comunque per quel che riguarda la potenza reattiva attiva consumi enel ecc ho cercato sul forum e ho trovato una spiegazione data da "Inaltomare" in questo post

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dissipa#d3d737469607bd2e inoltre ho anche trovato un'altra immaginetta bellissima! postata da boiler :)
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inoltre ce n'=E8 una un p=F2 pi=F9 seria su wikipedia che ti fa vedere il classico triangolo
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comunque tornando all'induction heating ho trovato proprio ora questo

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me lo devo ancora leggere bene cmq spiega i suoi insuccessi che lo hanno poi portato a uno schema come quello del sito precedente spero che risolva anche i miei dubbi :) Ciao Pasu!

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mathereal

Ciao Non ho sottomano il circuito, ma come regola generale, prima provo i circuiti esattamente come sono presentati, poi, se veramente serve, faccio modifiche . Non mi preoccuperei, supponendo che sia stato ben provato dall'autore. Fammi sapere.

Ciao Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

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