Inverter Monofase>Trifase E Curva Coppia Motore Asincrono

[El_Mago_Peppins]

Salve, mi sono da poco registrato al forum, anche se già lo conoscevo da tempo.

Vi contatto perchè volevo chiedervi alcune informazioni in merito ai motori asincroni ed il loro utilizzo con inverter.

Partiamo con alcune domande:

1: un motore asincrono trifase 3hp 1400rpm, usato con inverter monofase (quindi da monofase a trifase 220) ha piu coppia, alla velocità nominale (a parità di velocità, quindi 50hz), rispetto ad un motore MONOFASE (con condensatore già di serie) di pari potenza/giri? Se si di quanto?

2: leggendo il vostro commento in questo topic:



voi dite che, utilizzando un inverter, abbassando gli hz la coppia erogata dal motore è costante, quindi non diminuisce, al contrario se invece si sale con gli hz essa decresce. Ma per avere il giusto rapporto tra le forze in gioco, non si dovrebbe ridurre anche la tensione abbassando gli hz, e viceversa aumentarla se si aumentano gli hz? Non ho ben capito come funziona quando l'inverter abbassa gli hz..

Se andate al paragrafo "C1" di questo sito:

http://www.barrascar...02/214_reve.htm

c'è uno schema che mostra (sempre se è corretto) che per avere coppia costante al diminuire degli hz bisogna ridurre la tensione.

Spiegatemi un pò se potete, perchè io sono negato in materia, la mia è solo passione e dato che vorrei costruirmi delle cose usando questi motori, vorei potermi regolare di conseguenza.

In pratica sapere se c'è differenza in coppia usando un trifase con inverter o direttamente un monofase e se, sotto inverter, riducendo gli hz quindi gli rpm, la coppia rimane costante e come (l'inverter abbassa anche la tensione?)

ps. per la cronaca stavo guardando questi prodotti:

http://www.ebay.it/i...=item3a6df94ca9

Fatemi sapere

ps. ho inviato lo stesso messaggio in pvt direttamente a voi, sgr. Livio Orsini

[Mirko Ceronti]

non si dovrebbe ridurre anche la tensione abbassando gli hz, e viceversa aumentarla se si aumentano gli hz?

Bravo.....ed è quello che si fa, quando si adotta il trucco del motore alimentato fino ad 87 Hz.

ossia si prende un motore con avvolgimenti a 220 Volt collegato a triangolo e lo si connette all'uscita di un inverter alimentato però a 380

220 Volt : 50 Hz = 380 Volt : X ----------> 380 x 50 : 220 = 86,36 Hz cioè circa 87.

In questo caso, mano mano che la frequenza cresce oltre i 50 Hz, anche la tensione in uscita all'inverter cresce, scongiurando così il deflussaggio, e mantenendo costante la coppia.

Puoi approfondire leggendo questa discussione

http://www.plcforum.it/forums/index.php?showtopic=79896

Buonanotte

Mirko

[El_Mago_Peppins]

quindi usando un inverter alimentato in monofase, abbassando gli hz l'inverter abbassa automaticamente anche la tensione in uscita, garantendo cosi la stessia coppia anche a bassi giri, avevo capito bene e speravo veramente che fosse cosi

Dovrò valutare seriamente per il trifase+inverter..

ps. e per quanto riguarda il paragone della coppia tra un motore monofase originale con condensatore ed uno trifase alimentato da inverter?

[Livio Orsini]

quindi usando un inverter alimentato in monofase, abbassando gli hz l'inverter abbassa automaticamente anche la tensione in uscita, garantendo cosi la stessia coppia anche a bassi giri, avevo capito bene e speravo veramente che fosse cosi

No non è proprio così.

La riduzione della tensione in funzione della frequenza è richiesta dalla legge di ohm. Riducendo la frequenza si riduce la reattanza del motore in modo proporzionale, si deve quindi ridurre proporzionalemente la tensione per mantenere costante il valore di corrente nominale. La coppia rimane (quasi) costante perchè il motore può assorbire il valore di corrente nominale. Questo è valido sino ad una certa frequenza, poi la coppia erogabile, decresce e al disotto di una certa frequanza diventa una piccola frazione del valore nominale. la ripidità di decrescita ed i valori limite sono funzione del motore e dell'inverter. Ottimizzando motore ed inverter si può abbassare il valore della frequenza a cui il calo della coppia è significativo, però rimane sempre un utilizzo pratico del motore solo oltre un certo valore di frequenza.

Questo per inverter con regolazione scalare, dove si regolasemplicemente il valore di V/f.

Se si usa la regolazione vettoriale, un buon inverter con regolazione ad anello chiuso riesce a far dare al motore un valore di coppia prossimo a quello nominale anche a frequenza prossime allo zero.

Anche un controllo vettoriale ad anello aperto, se ben fatto, riesce a spingere i limiti di sfruttamento del motore sin quasi alla frequneza zero.

per quanto riguarda il paragone della coppia tra un motore monofase originale con condensatore ed uno trifase alimentato da inverter?

Un motore monofase è poco adatto per essere pilotato da inverter, le applicazioni sono quasi inesistenti ed in genere sono limitate al pilotaggio di motopompe.

Comunque un motore monofase avente la medesima potenza resa di un motore trifase alla medesima velocità nominale eroga la stessa coppia; ovviamente essendo la potenza eguale al prodotto della coppia motrice per la velocità angolare.

Quindi un motore monofase da 1kW a 2840 rpm (2 poli) ed un motore trifase da 1 kW a 2840 rpm erogano la stessa coppia motrice.

La differenza sta per prima cosa nel rendimento che nel motre trifase è un poco più elevato.

Se il motore trifase assorbirà all'incirca 1250 W per renderne 1000, quello moniofase neassorbirà quasi 1500 W.

Inoltre la corrente assorbita dal monofase sarà maggiore anche a parità di tensione. Questo perchè il cosenphi del monofase è un poco più basso e, soprattutto, perchè a parità di potenza la corrente di un sistema monofase è circa 1.73 volte quelal di un equivalente sistema trifase.

[El_Mago_Peppins]

Il paragone che intendevo io, non era di usare il monofase con condensatore sotto inverter, ma usarlo diretto in linea (uso normale praticamente) mentre il trifase sotto inverter. Quindi in termini di coppia non c'è differenza tra un trifase sotto inverter ed un monofase (senza inv).

Per l'inverter, non so se avete guardato l'ultimo link, è un LG SV022iC5

A me interesesserebbe far fare al motore un funzionamento come se fosse montato un motoriduttore, stile verricello, però plug & play, nel senso di usarlo solo quando serve e in maniere piu diretta in quel modo. Quindi se con l'inverter di sopra posso tranquillamente farlo funzionare esempio a 25hz o 15hz con la stessa coppia (+/-) originale è perfetto.

Vi ringrazio anticipatamente per il supporto ;-)

Modificato: 13 maggio 2014 da El_Mago_Peppins

[El_Mago_Peppins]

ps. ovviamente non intendevo moltiplicare la coppia come fanno il motoriduttore e il verricello, ma intendevo di usare il motore in maniera lenta come questi due casi, senza perdere però la coppia del motore e l'inverter vettoriale di cui sopra credo faccia al caso mio, o no?

[Livio Orsini]

L'inverter che inderesti usare è a controllo vettoriale quindi permette di mantenere la coppia nominale anche a bassa velocità.

, ma intendevo di usare il motore in maniera lenta come questi due casi,

Dipende da cosa intendi per "maniera lenta".

Se usi un 4 poli hai una velocità nominale di circa 1460 rpm a 50 Hz, quindi circa 145 rpm a 5 hz. Sotto i 5 Hz comincia a calare comunque la coppia, anche se con il controllo vetoriale il calo non è eccessivo.

Sei anche costretto ad usare un motore servoventilato, perchè la normale autoventilazione comincia a perdere di efficacia sotto i 40 Hz; lavorando a meno di 30 Hz, praticamente l'auto ventilazione è largamente insufficiente e comprometterebbe la salute del motore. Servo ventilazione significa avere un ventilatore esterno motorizzato.

Se l'uso è assimilabile a quello di un verricello la soluzione inverter è sconsigliabile. La soluzione migliore è sempre motore + riduttore.

Modificato: 13 maggio 2014 da Livio Orsini

[El_Mago_Peppins]

perfetto ;-)

Uso che ne dovrei fare, praticamente è questo: motore 4 poli 1440rpm 3hp, puleggia sull'asse da 68mm, puleggia sul secondo asse 350mm, ho ridotto cosi i giri a circa 280, avendo sull'asse secondario una coppia di picco ci circa 73Nm (rispetto ai 16 circa del motore).

Per avere piu coppia dovrei ridurre ulteriormente i giri, optare quindi per una puleggia ancora piu grande sul secondo asse (troppo eccessiva) oppure per un motoriduttore, però credo che con l'inverter vettoriale posso avere la stessa cosa perchè:

se scendo la frequenza mettiamo a 25hz, il motore gira a circa 720rpm, la coppia rimane costante (quindi è come se avessi un motore a 6 poli di stessa potenza piu o meno), sul secondo asse la velocità si ridurrebbe a circa 140rpm che raddoppierebbero la coppia portandola a 146nM circa, giusto?

E' corretto?

ps. il calcolo che ho usato è: coppia = potenza [W] / giri [rad/s]

Modificato: 13 maggio 2014 da El_Mago_Peppins

[Mario Maggi]

El_Mago_Peppins,

(quindi è come se avessi un motore a 6 poli di stessa potenza piu o meno), sul secondo asse la velocità si ridurrebbe a circa 140rpm che raddoppierebbero la coppia portandola a 146nM circa, giusto?

E' corretto?

No, e' come se avessi un motore di potenza inferiore. La coppia non diventa 146 Nm ma resta 73

Ciao

Mario

[El_Mago_Peppins]

Potete dirmi perchè resterebbe uguale? Non riesco a capire: se con il controllo vettoriale riducendo i giri del motore la sua coppia rimane uguale, significa che avrò un motore da (esempio) 720rpm ma sempre 3hp (2200W), che con il rapporto puleggia piccola/grande dovrebbe dare quei risultati li. Mi sono semplicemente limitato a calcolare matematicamente i dati..

coppia = potenza [W] / giri [rad/s]

1440rpm= 2200W/150=16Nm

280rpm (puleggia 68+350 50hz)= 2200W/30=73Nm

140rpm (puleggia 68+350 25hz)= 2200W/15=146Nm

Se con l'inverter vettoriale non perdo coppia, il motore rimane sempre un 3hp 2.2kw, quindi i calcoli dovrebbero essere giusti. Perchè invece sono sbagliati? Sono confuso :s

edit. forse ci sono arrivato: i calcoli sarebbero corretti SE riducendo i giri del motore aumenterei anche la sua coppia, mentre invece se essa resta uguale, anche riducendo i giri il rapporto tra le pulegge darebbe sempre lo stesso risultato.

E' stato un può fuorviante il calcolo, mi sono confuso e non me ne sono reso conto. Peccato, a parte questo "piccolo inconveniente", se come detto dal sgr. Silvio due motori di pari caratteristiche ma uno monofase e l'altro trifase (usato con inverter) danno la stessa coppia, tralasciando la maggior resa del trifase rispetto al monofase, e tralasciando anche che scalderebbe meno il trifase rispetto al monofase, non ci sono altri miglioramenti evidenti nell'usare un trifase con inverter rispetto a direttamente un monofase? Parliamo sempre di pari caratteristiche e ovviamente a velocità nominale cioè 50hz.

Modificato: 13 maggio 2014 da El_Mago_Peppins

[Livio Orsini]

Potete dirmi perchè resterebbe uguale? Non riesco a capire: se con il controllo vettoriale riducendo i giri del motore la sua coppia rimane uguale, significa che avrò un motore da (esempio) 720rpm ma sempre 3hp (2200W), che con il rapporto puleggia piccola/grande dovrebbe dare quei risultati li. Mi sono semplicemente limitato a calcolare matematicamente i dati..

La potenza erogata dal motore, 2200 W, è quella nominale ovvero la potenza che il motore può fornire alla sua velocità nominale. la coppia rimane (quasi) costante.

Se dimezzi la velocità la coppia rimane costante, quindi la potenza si dimezza.

Se vuoi mantenere la potenza costante a metà velocità devi ottenerla mediante riduzione di velocità meccanica, ovvero usando un riduttore. però nulla è gratis ed i riduttori hanno rendimenti inferiori al'unità quindi perdi comunque potenza e coppia. In alcuni tipi di riduttori arrivi a rendimenti veramente infimi, ovvero la maggior parte della coppia è consumata dal riduttore stesso per vincere gli attriti.

[El_Mago_Peppins]

Capisco, vi ringrazio infinitamente per il supporto ;-)

Valuterò con calma seguendo i vostri preziosi consigli, saluti.