Inverter con carico variabile

[jumpier]

In seguito a scelte progettuali "molto discutibili" da parte del committente, mi ritrovo a dover automatizzare un impianto composto da un centinaio di motori di tre tagli differenti: 0.35, 0.75 e 3 kW.

Ora il problema è che tutti i motori vengono azionati da un unico inverter a gruppi di 10 motori scelti a caso tramite una sequanza automatica random gestita da una logica programmabile. La mia domanda è la seguente: supponendo che non si abbiano dei problemi all'inverter a causa delle inserzioni e disinserzioni dei contattori dei motori, mi sto domandando a quale valore devo impostare il parametro inverter relativo al fattore di potenza "cos fi" se le tre tipologie dei motori hanno un "cos fi" che varia da 0.62 a 0.76? L'impostazione di un valore medio (es. 0.69) gioverebbe maggiormente a quale tipologia di motore?

Grazie anticipatamente a tutti per l'aiuto. - Pier

[Mario Maggi]

Caro Jumpier,

lascia stare le disquisizioni e veniamo al sodo (un inverter che chiede il cosFi non sa che il cosfi varia enormemente al variare della velocita' e del carico ". Non e' un dato fondamentale.

Spero innanzitutto che l'inverter non sia vettoriale ma funzioni in V/f.

Non dici se l'inserzione dei motori avviene a inverter fermo o a inverter che sta gia' erogando potenza. In questìultimo caso, la taglia dell'inverter in corrente massima di picco e' stata verificata con la corrente di spunto dei 10 motori sommata alla corrente a regime di quelli funzionanti, con un buon margine di sicurezza?

Se la commutazione avviene sotto carico, hai previsto induttanze e protezioni da sovratensioni? I cavi sono molto lunghi?

Ciao

Mario

[jumpier]

Mario Maggi+Oct 12 2002, 08:49 AM-->

CITAZIONE(Mario Maggi @ Oct 12 2002, 08:49 AM)

Ciao Mario,

innanzi tutto grazie per la risposta. Io non ci capisco molto e quindi sono abbastanza nelle canne; inoltre non mi occupo per niente della parte elettromeccanica e quindi probabilmente non ti ho esposto il problema nel migliore dei modi. Ad ogni modo, vedo di spiegarmi ulteriormente.

Dunque l'inverter dovrebbe esser V/f e non vettoriale (ma che differenza c'è in poche parole?). L'inserzione dei motori può avvenire sia a inverter fermo (zero Hz) che ad inverter avviato. Per il dimensionamento non ci dovrebbero essere problemi (almeno per quanto riguarda la corrente di spunto) ma non ho notato nessuna induttanza. I cavi sono di lunghezza variabile tra i 10 e 40 metri circa. Cosa ne pensi, si potranno presentare parecchie problematiche?

Grazie per l'aiuto.

[Mario Maggi]

Purtroppo temo di si. Mi dici che non ci dovrebbero essere problemi per la corrente di spunto, ma ho il sospetto che non sia cosi'.

Indicami please:

A) corrente totale dei motori gia' in funzione (la somma, nel caso peggiore)

corrente nominale di uno dei dieci motori da inserire

C) corrente nominale dell'inverter

V/f o vettoriale. In poche parole non sono capace. Ti dico solo che i vettoriali (ce ne sono di diverse tipologie) regola un vettore un funzione delle reali condizioni di uno specifico motore (e non di tanti motori in parallelo). Il V/f (Voltage/frequency) e' un generatore di tensione (dipendente anche dalla frequenza), adatto a comandare motori singoli o multipli in parallelo (ogni motore deve quindi avere la sua protezione).

I cavi verso il motore sono lunghi (totale ??? metri). Con cento motori e' facile superare il chilometro di cavi. Se non metti cavi schermati, avrai problemi di irraggiamento di disturbi da tuttoil percorso dei cavi, se li metti schermati avrai una corrente capacitiva verso terra (dovuta alla capacita' intrinseca del cavo) che si sommera' alla corrente di spunto e - forse - mandera' istantaneamente in crisi il sistema all'atto dell'inserimento di nuovi motori.

L'aggiunta di induttanze in serie al cavo motore aiuta a spianare il fronte di salita della tensione in uscita e a ridurre la perdita verso terra.

Ciao

Mario

[jumpier]

Allora, mi sono recuperato un po' di dati ..... vediamo se Ti sono utili:

1) i motori che funzionano in contemporanea alla fine sono 6;

2) potenza 0.35 kW, 400 V, 1.2 A, Cosfi 0.61;

3) potenza 0.75 kW, 400 V, 2.05 A, Cosfi 0.72;

4) potenza 3 kW, 400 V, 6.4 A, Cosfi 0.76 (forse);

5) nel caso peggiore, funzionano otto motori da 3 kW per un totale di

6.4*8 = 38.4 A;

6) la corrente nominale dell'inevrter è di 55 A; ora, io come ti dicevo non

sono tanto pratico ma impostando la corrente di spunto al 150%, si

ottiene un valore pari a: 38.4*1.5 = 57.6 A - Tutto sommato penso che

possa andare ..... o no?

7) la lunghezza dei cavi varia da 10 a 36 metri; non tutte le utenze sono

state già collegate e quindi non so ancora la metratura totale; in ogni

caso posso ipotizare una media un poco abbondante: (40+10)/2 = 23m

Per sicurezza considero 25 metri. 25*100 = 2500 metri.

8) di induttanze neppure l'ombra.

Per ora non posso aggiungere altro; appena so qualcosa in più ti tengo informato; grazie ancora molte per tutto l'aiuto e le informazioni che mi dai.

Ciao e buon weekend

[jumpier]

Chiedo scusa per la confusione del punto "7" trattato nella mail precedente; in realtà volevo scrivere:

lunghezza cavo minima 10 metri;

lunghezza massima 36 metri;

somma e media: (36+10)/2 = 23 metri ---> arrotondo a 25 metri

moltiplico il cavo per i motori d'impianto: 25*100 = 2500 metri

Questo dovrebbe essere il totale dei metri stesi del cavo per alimentare le utenze verso la fine dell'impianto.

Grazie Mario e ciao.

[Mario Maggi]

Caro jumpier e tutti gli altri,

quando si fa un errore, chi ha scritto il messaggio puo' EDITARLO e rendere la lettura piu agevole.

Ora rispondo.

Ciao

Mario

[Mario Maggi]

Caro jumpier,

mi hai confuso le idee col numero di motori, 10, 8, 6? Comunque (aggiusta tu i dati se ho frainteso):

Stanno funzionando otto motori per 6,4 x 8 = 51,2 A (giusto???)

Funzionano sotto inverter con uscita per esempio a 50 Hz

A questo punto possono partire 6 motori da 3 kW (corrente di spunto, da leggere su catalogo del fabbricante del motore, soggetta ad ampie tolleranze, pari a 6...7 volte la corrente nominale, quindi non meno di 300 ...350 A). Aggiungi la corrente capacitiva di 2500 metri di cavo, e superi i 400 A istantanei. L'inverter garantisce 82,5 A di solito per 60 secondi, se e' buono puo' dare 110 ...120 A per un secondo. Ne mancano 300 di ampere..... va sicuramente in crisi, garantito!

Soluzione A (se tecnicamente fattibile per quell'applicazione). Quando i motori stanno funzionando, avviare i successivi uno alla volta. In questo caso hai 51,2 + (7x6,4) = 96 A, potrebbe farcela se l'inverter e' robusto.

Soluzione B: mettere un inverter 4 volte piu' grosso.

Mi spiace per la brutta notizia prima del week-end ....

Ciao

Mario

[jumpier]

Ciao Mario,

innanzi tutto scusa per il messaggio corretto ma sono nuovo del forum e non sapevo che si potesse correggere un messaggio già postato. Poi, volevo chiderti scusa anche della leggera confusione; lunedì discuterò con il cliente finale quanto mi hai suggerito. In ogni caso (a titolo informativo tuo), i motori totali sono 100 ma di 3 potenze differenti. Un plc li farà partire a non più di 6 per volta ma le combinazioni sono casuali; quindi potranno partire sei motori della taglia maggiore (caso più sfavorevole) o 6 della taglia minore. Ma il bello è che alcuni motori potrebbero trovarsi in manutenzione o disservizio e quindi ..... quanti motori partiranno? Neppure con uno studio probabilistico sarei in grado di dirtelo. I punti certi è che 6 motori per 6.4 ampere l'uno fanno 38.4 ampere; l'inverter è da 55 ma come dici giustamente tu lo spunto è ben maggiore (5-7 volte la corrente nominale). Conclusione: penso che studierò qualcosa nel weekend per far sostituire l'inverter o studiare una gestione elettromeccanica differente.

Grazie ancora molte; ciao, Jumpier