Boost Di Un Inverter - che cos'è?

[franco1]

Salve a tutti, sto leggendo le caratteristiche di un inverter Allen Bradley (Powerflex): ho letto che è presente la funzione di Boost. Potreste dirmi che cos'è e a cosa serve? Scusate, per qualcuno sembrerà banale, ma sono agli inizi.

P.s. ho effetuato una ricerca ma non ho trovato cose esaustive.

Saluti.

[beppeconti]

La tensione di boost è una tensione supplementare che l'inverter va a dare al motore quando lo pilota a basse frequenze. Normalmente un inverter non vettoriale utilizza una curva V/F che è una retta. Nel caso vai a impostare un boost fisso avrai una curva V/F fatta da due spezzoni.

Serve a migliorare la caratteristica di coppia erogata dal motore alla basse frequenze. Per contro hai anche un aumento del riscaldamento del motore.

CIAO

[Pietro Buttiglione]

io lo chiamo 'cicchetto'..

ce l'hanno tutti gli inverter, anche i piu' scassati...

Agisce sotto i 25 Hz, normalmente....

nei moderni inverter conviene impostare il parametro che lo fa agire in modo

automatico: se c'e' bisogno.. lui 'beve' il cicchetto boost, altrimenti no.

Come ti diceva Beppe fa lavorare il motore a V/Hz superiori ai nominali

quindi se lo usi in servizio continuo devi ventilare il motore!

ciao

pit

[franco1]

Scusate, ma voglio capire meglio.

Ok, a parità di frequenza, se aumento la tensione, la macchina eroga più coppia (rispetto a quella corrispondente al flusso nominale).

Ma a che serve fargliera erogare a questi bassi regimi? Per migliorare la dinamica forse?

Quando mi dite:<<Normalmente un inverter non vettoriale utilizza una curva V/F che è una retta..>>, vi riferite ad un piano cartesiano con in ascissa il tempo ed in ordinata il valore V/Hz?

[martella]

NEGLI INVERTER V/F O SCALARI E' NECESSARIO USARE QUESTO PARAMETRO BOOST PER CERCARE DI ELIMINARE L'EFFETTO DI PERDITA DI COPPIA DEL MOTORE ALLE BASSE FREQUENZE. QUESTO E' DOVUTO AL FATTO CHE IN UN MOTORE ASINCRONO QUANDO ESSO E' PILOTATO CON BASSE FREQUENZE E QUINDI BASSE TENSIONI L'INFLUENZA DELLE PERDITE DOVUTE SOPRATUTTO ALLA RESISTENZA NEGLI AVVOLGIMENTI STATORICI E MASSIMA , PER QUESTO E' NECESSARIO INCREMENTARE LA TENSIONE APPLICATA. SE TI PROCURI LO SCHEMA DEL CIRCUITO EQUIVALENTE DI UN MOTORE ASINCRONO LO POTRAI CAPIRE BENISSIMO.

PER QUANTO RIGUARDA IL TUO DIAGRAMMA SU UN ASSE CI SARA' LA TENSIONE E SULL ALTRO LA FREQUENZA

CONSIGLIO: SE L'INVERTER HA LA POSSIBILITA DI FUNZIONARE IN MODO VETTORIALE SENSORLESS NON VEDO PERCHE' UTILIZZARLO IN V/F

CIAO MARTELLA

[franco1]

Scusa martella, lo schema del motore ce l'ho ben a mente, ma non riesco a capire cosa centra la perdita di coppia (alle basse frequenze) con l'aumento delle perdite. Al massimo, dallo schema, intuisco che a basse frequenze, posso trascurare la reattanza di dispersione statorica. Deduco che a basse frequenze, la c.d.t. statorica, è rappresentata solo da quella resistiva. Il problema rimane: a che serve aumentare la V?

[Livio Orsini]

Se una quota fissa della tensione se ne va in "perdite", percentualmente influisce molto di più alle basse frequenze perchè il valore assoluto della tensione è bassa. Già questo inconveniente consiglia di aumentare la tensione, o meglio cambiare la pendenza delle retta V/f.

La funzione V/f andrebbe scritta come V = k * f, pertanto in un diagramma cartesiano la variabile indipendente, frequenza, viene rappresentata sull'asse delle "x".

Applicando il booster si cambia la costante k a partire da un frequenza prestabilita, solitamente nell'intorno di 25Hz.

Modificato: 16 maggio 2004 da Livio Orsini

[franco1]

X Livio.

Scusa ma è bene essere più precisi. Tu dici:<<Se una quota fissa della tensione se ne va in "perdite"...>>. Io dico: la quota che tu chiami "perdite" (che poi è una c.d.t.) non è affatto fissa. Infatti, ragioniamo sul circuito elettrico che rapppresenta lo statore:

a bassa frequenza (e quindi per la legge V/Hz), a bassa tensione di alimentazione, diminuisce anche la corrente assorbita.

Questo significa che, diminuisce anche la c.d.t. statorica.

Il punto è: quanto vale il rapporto "c.d.t./Valim" a frequenza nominale e bassa frequenza?

Saluti.

[franco1]

Signori...ci siamo arenati sulla questione della c.d.t.? Dove sono finiti tutti gli esperti di motori asincroni?

scherzo.

saluti.

[piscaffidi]

Semplicemente a basse frequenze (f) possiamo imaginare un motore asincrono (alimentato dall'inverter),ruotante a basse velocità, come un trasformatore chiuso in corto circuito.

Se la bassa tensione fornita dall'inverter cade tutta sulle resistenze statoriche degli avvolgimenti in quanto la reattenza (2*3,14*f*L) a valle diventa trascurabile, la tensione che vede il secondario è bassissima e quindi anche il campo elettromagnetico rotante trasferito.Poichè la coppia necessaria al movimento è proporzionale (alla corrente al secondario generata dalla tensione trasferita) a tale campo,se tale campo viene a mancare il motore tende a fermarsi ovvero non riesce a vincere la coppia di carico applicata al suo albero se eccessiva.Se poi a tale fenomeno si aggiunge anche il fatto che a basse velocità viene meno l'effetto ventilante dovuto alla rotazione dello stesso rotore che fa aumentare il riscaldamento complessivo del motore(e quindi la temperatura degli avvolgimenti e quindi la loro resistività) allora la situazione diventa ancora più critica.

Tutto questo spiega perchè nel caso di coppia di carico alte a basse velocità(ad esempio marcia in salita... )è bene avere la possibilità di sovraalimentare il motore con V/F(cost)+Vboost.

[Pietro Buttiglione]

Tutto questo spiega perchè nel caso di coppia di carico alte a basse velocità(ad esempio marcia in salita... )è bene avere la possibilità di sovraalimentare il motore con V/F(cost)+Vboost.

val la pena di precisare che se qs. tratto non e' solo di passaggio.. il motore va ventilato..

In pratica l'uso piu' comune del boost e' x riuscire ad avviare il motore,

altrimenti in qs. casi non ci riusciremmo!

ciao

pit

[franco1]

x piscaffidi.

perchè dici:

1)"Semplicemente a basse frequenze (f) possiamo imaginare un motore asincrono (alimentato dall'inverter),ruotante a basse velocità, come un trasformatore chiuso in corto circuito."

Il motore, rappresenta un trasformatore in corto circuito, quando il rotore è fermo rispetto al campo statorico. A basse frequenze, il rotore gira lento (quindi è quasi fermo), ma perchè gira lento anche il campo statorico!!

2)"Se la bassa tensione fornita dall'inverter cade tutta sulle resistenze statoriche",il problema è proprio questo: perchè la c.d.t. sulla resistenza statorica non è +, trascurabile rispetto alla Valimentazione!!

Saluti.

[piscaffidi]

...a basse frequenze siamo quasi in corrente continua quindi il circuito primario diventa resistivo facendo cadere tutta la (bassa) tensione su di esso e lasciandone poca a disposizione per la parte induttiva(la sola necessaria per la generazione del campo eletromagnetico rotante)!

Ps il motore rappresenta un trasformatore solo idealmente.Ricordiamoci che oltre alle differenze costruttive il motore è sede di campo un eletromagnetico alternato rotante mentre nel traformatore il campo è solo alternato.

[franco1]

x piscaffidi.

Sul fatto che a basse frequenze la parte induttiva (di dispersione), sia trascurabile, sono daccordo. Ma, evidentemente non riesco a spiegarmi. Faccio un esempio numerico.

Es.

Situazione a freq.nominale (50Hz): c.d.t. sullo statore (Rs+jXds), rispetto alla Vs (alimentazione): 5%

Situazione a freq. ridotta (5Hz): c.d.t. sullo statore (Rs), rispetto alla Vs: 60%.

Perchè!!!???

[Mario Maggi]

Ricordo che per far funzionare un motore servono dei cavi, a volte lunghi.

Se alimento il cavo con la sola tensione proporzionale alla frequenza, anche in regime transitorio di avviamento - esempio 16 V a 2 Hz con 100 A, la sola caduta sul cavo mi impedisce di dare abbastanza tensione al motore.

Diventa necessario "rinforzare" questa tensione per compensare la c.d.t.

Ciao

Mario

[pasquale]

X Mario.

Ciò che dici tu, è sacrosanto. Ma io mi riferisco al caso di inverter-motore con linea di collegamento di lunghezza "nulla".

[piscaffidi]

A basse frequenze il termine dominante per la c.d.t è la resistenza perchè nella reattanza magnetizzante (la sola responsabile del campo magnetico che non va confusa con la dispersa in serie che crea solo un campo che si disperde)non cade tensione(infatti anche un trasformatore a f=0 cioè in continua non può funzionare in quanto non c'è reattanza magnetizzante).

[franco1]

Signori, evidentemente non mi spiego:-).

Focalizziamo l'attenzione sul rapporto: c.d.t./Vs

con:

c.d.t. caduta di tensione statorica;

Vs: tensione di alimentazione.

La domanda è:

perchè a frequenza nominale,tale rapporto ha un certo valore ed a basse ne ha uno maggiore?

[rguaresc]

La corrente diminuisce poco alle basse frequenze, perche' la corrente magnetizzante resta quasi costante.

Ipotizza un funzionamento U/f. A bassa frequenza la caduta ohmica e' quasi fissa, quella reattiva e' quasi nulla. Con i cavi piccoli conta solo la prima. Nell'insieme la caduta in V diminuisce meno della tensione e il suo valore % e' maggiore. E' il valore relativo che e' maggiore.

Ma a che serve fargliera erogare a questi bassi regimi? Per migliorare la dinamica forse?

Anche. Per far partire un sistema con attrito statico per esempio. Se devi spostare un mobile pesante ti conviene iniziare con una spallata, un boost appunto.

[piscaffidi]

Elettrotecnica:

f>0

ctd/Vs=(R*I+jX)/Vs=(R*I+jX)/(R*I+jX+E1)<1

Vs=cdt+E1

cdt=R*I+JX

f=0 -> E1=0 e X=0

ctd/Vs=R*I/Vs=1

Vs=R*I

cdt=R*I

[Mario Maggi]

Caro piscaffidi,

tira anche qualche conclusione per i comuni mortali che non mangiano formule tutti i giorni.

Se non sbaglio tu ti riferisci solo al regime sinusoidale, mentre in un inverter a frequenza variabile - soprattutto a bassa frequenza - la situazione e' diversa.

Ciao

Mario

[franco1]

Cari Piscaffi, andrò a guardar meglio le formule e farò sapere agli amici del forum.

Intanto, ti faccio notare che la formula:

cdt=R*I+JX

va così corretta:

cdt=(R+JX)*I

Saluti.

[Pietro Buttiglione]

x me ha ragione mr. Piscaffidi: la componente induttiva dovuta a 2 pi f L con il diminuire di

f diventa trascurabile rispetto a quella resistiva, quindi l'angolo phi tra V e I tende a zero, il relativo seno

pure : la I2 e' proporzionale al seno phi: e la coppia resa e' proporzionale a I2.

Tutte qs. cose si vedono anche, come dice Piscaffidi, dal circuito equivalente o dal diagramma circolare.

ciao

pit

[1234]

questa discussione la trovo estremamente teorica, applica il parametro in questione e prova.

[Mario Maggi]

Caro 1234,

applica il parametro in questione e prova

Non mi sembra un buon consiglio!

Se la macchina e' "delicata" il boost regolato troppo alto potrebbe causare danni. Prima bisogna capire cosa si fa, poi farlo.

Ciao

Mario