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Un Autotrasformatore variabile in laboratorio

Indice

Premessa

Tempo fa mentre sistemavo alcune cose sul palchettone, ecco che trovo una scatola in fondo ad un angolo. Mentre cercavo di tirarla verso di me sentivo un peso non indifferente.

Mi domando cosa ci sara' di cosi pesante dentro?

Quando la apro con mia sorpresa, trovo un oggetto che era finito nel dimenticatoio.

L'autotrasformatore variabile (Variac).

Non so quanti anni sia rimasto lì dentro, ma una cosa e' certa,dovevo trovare il modo di farlo funzionare!

Utilita' nel laboratorio

Tra le varie attivita' di riparazione, non mi mancano gli alimentatori switching.
Uno dei problemi da affrontare, quando si lavora con questi circuiti e' la tensione di rete 230Vac.

Il circuito qui sotto ne e' un esempio:

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Spesso Sostituendo il " mosfet " la cui tensione sul drain raggiunge i 310V se qualcosa va storto (Tipo rottura integrato che non oscilla) e' molto facile fare danni, e non hai nemmeno il tempo di capire cosa sta succedendo.

Avere invece una tensione Vac che sia variabie e graduale riduce il richio di rottura componenti, poiché a tensioni piu' basse e con correnti minori, puoi accorgerti se qualcosa sta andando storto.

Un altro esempio di applicazione riguarda i TV lcd.

Le schede "Inverter" e l'"alimentatore" hanno molte protezioni che si interfacciano con la CPU. Capita spesso che alimentando il TV, non parte nessun circuito. Questo problema puo' essere aggirato diminuendo la tensione di alimentazione.

Per esperienza, posso confermare che "Sottoalimentando"l'alimentatore la CPU fa partire tutto il resto, tranne nei casi in cui l'alimentatore e' guasto.

In questo modo posso accorgermi rapidamente, se il problema riguarda l'alimentatore, o la scheda "inverter"

Naturalmente le applicazioni possono essere le piu' svariate.

Schema Elettrico

Prima di passare alla realizzazione vera e propria,ho disegnato uno schemino tanto per rendere l'idea del suo funzionamento:

  • Blocco 1 Filtro rete
  • Blocco 2 autotrasformatore variabile
  • Blocco 3 voltmetro con prese da 16A

Come funziona un autotrasformatore

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In pratica nell'autotrasformatore non esiste un "Secondario".

La variazione di tensione avviene sul circuito primario sullo stesso avvolgimento.

Mediante la rotazione di un alberino in cui e' innestata una spazzola di carbone,viene fatto ruotare sulla circonferenza dell'avvolgimento,dove il rame non presenta "Isolamento".

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La tensione di uscita varia a secondo dove l'aberino e la spazzola fanno contatto sulle spire

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Quindi una riduzione delle spire verso l'ingresso di alimentazione,riduce automaticamente la tensione di uscita.

Invece nel senso opposto aumentando le spire aumenta la tensione di uscita.


n.b

l'autotrasformatore,non e' isolato dalla rete.

Realizzazione Pratica

Per realizzare il dispositivo,ho usato materiali gia' a disposizione:

  • Contenitore in metallo
  • Voltmetro da quadro elettrico
  • scatola Idrobox 503
  • 1 presa schuco 16A
  • 1 presa Bipasso 16A
  • 1 adattatore presa da pannello
  • 1 filtro rete 230Vac

Autotrasformatore

Alcune foto in primo piano

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  • Parte frontale
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Il Box

Il box conteneva un vecchio "carico resistivo variabile" molto simile al Variac. Ormai in parte danneggiato ho deciso di sfrattarlo,e utilizzare il Variac.


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Un po' di Meccanica

La prima cosa che ho fatto e' prendere le misure del frontale del Variac per fissarlo successivamente nel Box.

  • Impronta buchi
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  • Fissaggio sul trapano a colonna
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  • Foratura
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Svasatura dei fori

Per rimuovere i trucioli ancorati al bordo forato e renderlo liscio,ho usato uno svasatore

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  • Fase 1 Si vede molto bene il bordo non ancora rifilato
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  • Fase 2 Innesto punta svasatrice nel trapano
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  • Fase 3 Svasatura foro
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Risultato finale:

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Viterie per fissaggio

Avendo gia' disposizione diverse cassettiere con Viti e Bulloni mi resta piu' facile fissare il Variac.

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  • Il trasformatore e' ora fissato
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  • Fissaggio manopola
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Il Voltmetro

Avevo gia' un voltmetro da quadro, e ho deciso di Utilizzarlo per visualizzare la tensione di uscita.

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  • Preparazione e fissaggio
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  • Inserimento voltmetro
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Prese esterne

Ho adattato un idrobox a tre posti per mettere una schuko e una bipasso da 16A

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Pannello serigrafico

Per il pannello serigrafico ho scelto di disegnarlo con "Autocad" e stampato su carta spessore 120g.

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Cablatura e pinzatura

Per la cablatura ho usato filo da 1,5mmq e puntalini.

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  • Crimpatura
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  • Cablatura voltometro
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Termorestringente nelle asolature

Nelle asole ho previsto del termoretringente e della colla a caldo per bloccare il cavo. E' sempre prudente non mettere a contatto diretto la guaina del cavo con l'asola.

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  • Colla a caldo

Ho fissato il cavo con della colla a caldo,in modo da tenerlo bloccato.

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Collegamento massa del box

  • Pinzatura capicorda ad occhiello
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  • collegamento a massa
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Inserimento presa e filtro rete

Ho previsto una presa con filtro Rete

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Prese le misure con il calibro per forare il pannello

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Foratura

Senza titolo-3 copia.jpg

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Limatura ed Asolatura

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Quanti trucioli

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Filettatura con il maschio

Ho preferito filettare i due fori della presa per evitare di mettere dei controdadi dietro il pannello.

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Per stabilire la corretta filettatura in base alla vite da utilizzare occorre seguire la seguente tabella:

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Inserimento presa

La presa e'entrata bene nell'asola,e successivamente ho usato la colla a caldo per isolare la basetta del filtro rete.

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Ma quanto pesa?

Ho voluto metterlo sulla bilancia.

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Quasi 10kili di stazza!

Test

Il circuito ha funzionato subito,e ho fatto delle prove variando la tensione se corrispondeva anche sul voltmetro.

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Sul banco

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Riferimenti Video

Ho inserito anche un Video del test.

Conclusioni

Anche questa e' andata.

Certo non sara' paragonabile ad uno strumento professionale,ma realizzarlo e' stato cmq una bella esperienza.

Alla prossima......

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Commenti e note

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di ,

Indispensabile no,ma visto che era integrato nella presa l'ho lasciato cosi.

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di ,

Anche io ho un variac ma da 0.9 A, sto pensando di metterlo dentro a un box, ho visto che hai messo un filtro di rete, è indispensabile?

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di ,

Caspita, bel lavoro! E' da un sacco che non mi capitava di vedere un variac!

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di ,

Beh, non c'è che dire: hai fatto ancora un gran bel lavoro! Bravo.

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di ,

Hai ragione! in Realta sarebbe proprio Voltmetro. Un Vizio di forma linguistico un po' maccheronico.^_^

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di ,

Acci-picchia! molto dettagliato. Bello! Ho notato che curiosamente tu se uno dei pochio che conosco che chiama il voltmetro voltometro, ma và bene per carità , solo una nota curiosa. Ciao.

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di ,

Pensa Brabus,che ho avuto la fortuna di averlo ereditato dal un mio ex datore di lavoro, un ingegnere elettronico che quando chiuse l'attivita' ebbe il pensiero di regalarmelo.

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di ,

Ma è carinissimo! ^_^ Ottima realizzazione finale, da manuale! È un piacere quando le cose vengono assemblate con amore, con tutte le viti al posto giusto, i fori ben fatti, le indicazioni chiare e semplici. Bravo! Anche io avrei bisogno di un bel variac, pensare che all'università ne avevano a bizzeffe... magari se ne trova ancora uno da qualche parte!

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di ,

il punto debole del Variac e' appunto la spazzola in carbone. Se non e' perfettamente planare alle spire,puo' in breve tempo rovinarsi la superficie causando brusche variazione di tensione. Controlla sempre lo stato dell'avvolgimento che risulti senza scalini.

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di ,

Con un lotto di Variac stavamo impazzendo, si bruciavano senza capire il perchè, all'apparenza. Alla fine il cursore/spazzola a carbone era storto/a e metteva in corto troppe spire surriscaldandosi.

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di ,

Bella realizzazione...complimenti!

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di ,

Bella questa serie di articoli.

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di ,

Grazie mir. Per la protezione del trapano lo tolta precedentemente a questo lavoro,in quanto ho utilizzato il trapano come fresatrice in un lavoro particolare e mi dava intralcio. Cmq a parte questo lavoro abbastanza semplice,uso sempre gli occhiali.

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di ,

Complimenti stefanob70,questa realzzazione mi è piaciuta ben documentata con le foto e con le giuste informazioni. Una buona guida come realizzare un variac un utilissimo strumento in laboratorio, e per questo ultimo non nascondo di invidiarti .. :) .. comodo ed attrezzato ... ma... il trapano a colonna non ha i dispositivi di sicurezza (schermo diprotezione-fungo emergenza) ... e... gli occhiali di protezione li hai lasciati sul banco ? .... :)

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di ,

Grande tempestività! Appena visto. Ancora complimenti per l'articolo e la realizzazione.

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di ,

Grazie Gianpox della segnalazione,non me ne sarei mai accorto che il video aveva le impostazioni private. Ho provveduto a renderlo pubblico.

Rispondi

di ,

Oggi ero in vena di una lettura disimpegnata (si ok ho sbagliato community :-P ) ma questo tuo articolo ha catturato a dir poco il mio interesse. Gran bel lavoro! Dal titolo pensavo fosse un articolo incentrato sulla importanza di aver un autotrasformatore in laboratorio e sulla sua dinamica generale di funzionamento. Ma tu sei davvero andato oltre ogni mia aspettativa, questa è una guida in piena regola! Hai anche realizzato la parte di meccanica e affini sulla quale solitamente non ci sufferma, limitandosi ad elencare velocemente cosa si è utilizzato, tu invece hai fatto un "passo dopo passo" in piena regola! L'unica cosa che mi lascia un pò l'amaro in bocca ,dopo aver letto questa guida, è l'invidia di non trovarmi anche io un autotrasformatore in cantina per poterne personalizzare uno per me :-D. Purtroppo il video non è visibile poichè privato, attendo che tu risolva, sono proprio ansioso di vedere come va sto autotrasformatore! PS: Anche se esula dall'articolo, complimenti per il trapano a colonna della Femi. È bello vedere che per i prodotti elettromeccanici, l'Italia è ancora qualitativamente molto alta ma soprattutto diffusa tra i professionisti. Dopo aver visto diversi meccanici lavorare con roba Vigor e simili mi ero un pò demoralizzato in tal senso.

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