Inverter Velocita' Minima

[pedersen]

con un inverter qual e' la velocita' piu' bassa a cui si puo' far andare un motore?

quella corrispondente a 1 hz (usando la formula n=60*f/p)?

[kirko11]

Se ragioni teoricamente allora usi quella formula e puoi mettere una frequenza infinitamente piccola (anche <1Hz). Solo che poi devi valutare la coppia che eroga il motore.

Saluti.

[pedersen]

non mi e' chiaro se con un inverter e' possibile ottenere una velocita' bassissima dell'ordine di 1-2 giri a minuto o se invece e' necessario usare un riduttore meccanico

[Mario Maggi]

pedersen,

con alcuni inverter di buona qualita' puoi ottenere coppia anche a zero rpm, in questo caso la velocita' minima dipende dalla risoluzione del controllo.

In teoria nulla vieta di azionare le lancette di un orologio da campanile usando un motore trifase senza riduttore comandato da inverter, anche senza encoder, con una sufficiente precisione.

Ciao

Mario

[Claudio Monti]

... e con adeguato raffreddamento...

[pedersen]

ma la meccanica del motore riuscirebbe a sopportare la coppia?

per es. se un piccolissimo motore da 0,25kw 4poli ha una coppia di 1,77 Nm, a 1 rpm avra' una coppia di quasi 2400 Nm...

con tutta questa coppia, non e' che si spezza tutto, a partire proprio dalla chiavetta?

[Stefano Sormanni]

Casomai, otterrai sempre una coppia di 1,77 Nm. Per freq. fino a 50 Hz rimane costante la coppia, oltre 50 Hz rimane costante la potenza. Concettualmente però avere uno strumento (inverter) del quale sfrutti solo una minima parte della sua potenza è un non senso.

[batta]

se un piccolissimo motore da 0,25kw 4poli ha una coppia di 1,77 Nm, a 1 rpm avra' una coppia di quasi 2400 Nm...

NO!

Il piccolissimo motore 4 poli da 0,25kW 1,77 Nm, a 1 rpm fornirà una coppia di 1,77Nm ed una potenza di circa 0,00018 kW.

[pedersen]

ed una potenza di circa 0,00018 kW.

ah

questo perche' l'inverter oltre a ridurre la frequenza riduce anche la tensione?

non e' possibile ridurre la frequenza e per esempio rimanere costante la tensione?

cioe', quella coppia (quasi 2400Nm) si puo' ottenere solo meccanicamente con un riduttore meccanico e non tramite inverter?

[Livio Orsini]

Pedersen non so "se ci sei o ci fai" , ma ciclicamnente viene scritto, in qualche risposta, che la potenza sviluppata da un motore è funzione della velocità angolare moltiplicata per la coppia motrice.

Quindi se il tuo motore può sviluppare una potenza pari a 0,25 kW a circa 1430 rpm a 1 rpm svilupperà una potenza pari a 0,25kw/1430. Questo nell'ipotesi che la coppia motrice sia ancora pari alla coppia nominale, ma 1 rpm anche un buon vettoriale perde qualche cosina in coppia, quindi.....

[pedersen]

Pedersen non so "se ci sei o ci fai" smile.gif ,

non farci molto caso, ho fatto studi completamenti diversi...

ma ciclicamnente viene scritto, in qualche risposta, che la potenza sviluppata da un motore è funzione della velocità angolare moltiplicata per la coppia motrice.

il che vorrebbe dire che se diminuisce la velocita' dovrebbe aumentare la coppia, e se aumenta la coppia dovrebbe diminuire la velocita' restando costante la potenza

Quindi se il tuo motore può sviluppare una potenza pari a 0,25 kW a circa 1430 rpm a 1 rpm svilupperà una potenza pari a 0,25kw/1430.

Questo nell'ipotesi che la coppia motrice sia ancora pari alla coppia nominale, ma 1 rpm anche un buon vettoriale perde qualche cosina in coppia, quindi..... sad.gif

quindi 1,77 - qualcosa, rimarrebbe pochissima coppia a 1 rpm?

cioe' basterebbe poco per bloccare l'albero?

[Livio Orsini]

il che vorrebbe dire che se diminuisce la velocita' dovrebbe aumentare la coppia, e se aumenta la coppia dovrebbe diminuire la velocita' restando costante la potenza

In teoria, in pratica non è possibile perchè un motore può erogare al massimo solo ....la coppia massima.

Si lavora in regime di potenza costante, solo a velocità maggiori di quella nominale; la coppia diminuisce, la velocità cresce e la potenza rimane costante. per velocità inferiori a quella nominale si può lavorare solo a coppia costante (in teoria). La coppia si mantiene costante, la velocità diminuisce e la potenza diminuisce.

Con motori in continua, ad eccitazione indipendente, è possibile generare la coppia motrice nominale anche a velocità zero. Con i motori (a)sincroni è praticamente impossibile mantenere la coppia costante con velocità di rotazione molto basse. Anche i controlli vettoriali faticano a far generare la coppia nominale a velocità prossima a zero.

[pedersen]

In teoria, in pratica non è possibile perchè un motore può erogare al massimo solo ....la coppia massima.

Si lavora in regime di potenza costante, solo a velocità maggiori di quella nominale; la coppia diminuisce, la velocità cresce e la potenza rimane costante. per velocità inferiori a quella nominale si può lavorare solo a coppia costante (in teoria). La coppia si mantiene costante, la velocità diminuisce e la potenza diminuisce.

ok

chiaritemi solo queso punto:

con l'inverter a bassa velocita' corrisponde al max la CN

se invece dell'inverter si usa una serie di ingranaggi che man mano riducono la velocita', l'albero che girera' a 1rpm fornira' una coppia altissima, come quella che ho sopra indicato?

[batta]

se invece dell'inverter si usa una serie di ingranaggi che man mano riducono la velocita', l'albero che girera' a 1rpm fornira' una coppia altissima, come quella che ho sopra indicato?

Sì, salvo perdere qualcosa a causa degli attriti del riduttore.

[pedersen]

In teoria, in pratica non è possibile perchè un motore può erogare al massimo solo ....la coppia massima.

ma se in teoria, un motore venisse alimentato anziche' a 400v/50hz a 400v/1hz, non girerebbe piano e con molta coppia (piu' o meno la stessa coppia che si otterrebbe accoppiandolo a un motoriduttore)?

[batta]

C'è un solo un "piccolo" problema: dovrebbe assorbire una corrente circa 1400 volte quella nominale.

[pedersen]

e perche'?

scusa l'ignoranza, potresti indicarmi in base a quale formula hai calcolato questo valore?

[batta]

Senza entrare troppo nel dettaglio, cosa che richiederebbe un corso sulle macchine elettriche e non un semplice post, diciamo che la coppia è (circa) proporzionale alla corrente.

Essendo che non puoi superare la corrente di targa del motore (salvo brevi periodi, pena il suo danneggiamento), non puoi nemmeno superare la coppia nominale.

Per far girare un motore asincrono a bassa velocità lo si deve alimentare con una corrente a bassa frequenza. Per non superare la corrente nominale però si deve ridurre, in modo (circa) proporzionale alla frequenza, anche la tensione.

[Livio Orsini]

scusa l'ignoranza, potresti indicarmi in base a quale formula hai calcolato questo valore?

Pedersen, se l'argomento ti interessa così tanto perchè non ti decidi a studiarti almeno i fondamenti di elettrotecnica? L'ignoranza non è una colpa, ma se non si fa nulla per porvi rimedio.....

Nel casospecifico basta considerare che gli avvolgimenti del motore non sono altro che degli induttori, la cui reattanza vale X_L= 2*pi*f, da cui discende che a parità di motore la reattanza a 50Hz vale 50 volte quella a 1Hz: la corrente, a vuoto a parità di tensione, a 1Hz vale 50 volte quella a 50Hz.

In base a questa legge la tensione applicata al motore decresce con il decrescere della frequenza. Se un motore ha una frequenza nominale di 50Hz con tensione nominale di 400v, a 5Hz si applicherà una tensione di 40v. Questa è la "famosa" V/f. La tensione al di sotto di un certo valore non viene più fatta decrescere. Le ragioni sono molteplici e, per il momento, acettale come un dato di fatto.

Questo in regime statico.

[Stefano Sormanni]

XL= 2*pi*f,

casomai questa è una pulsazione non una reattanza induttiva.

[Livio Orsini]

casomai questa è una pulsazione non una reattanza induttiva.

Giusto Stefano, mi è rimasta la "L" nella tastiera , provvedo a correggere la svista.

X_L= 2*pi*f*L

Dove:

X_L= reattanza induttiva

pi = pgreco (3,141592654)

f = frequenza

[kirko11]

Approfitto per chiedere:

come mai a frequenze basse (diciamo sotto i 3Hz) gli inverter (in particolari i non vettoriali) hanno difficoltà a far erogare la Coppia Nominale al motore?

Si tratta forse di errori di calcolo del processore interno che non riesce a mantenere costante il valore V/Hz a bassi regimi (...la butto così...)?

Grazie.

Saluti.

[Stefano Sormanni]

Essenzialmente perchè a 4 Hz, devi avere una tensione di alimentazione 1/100 di quella nominale, ma siccome l'inverter ha una tensione non modulabile (solo 400V, anzi 575V sul Bus DC), la modulazione PWM deve tenere il Duty Cicle molto basso, ovvero i buchi di tensione sono preponderanti rispetto alla presenza di tensione e quindi si vede il motore che gira a "strattoni". Trattandosi poi di un sistema ad anello aperto non si ha la possibilità di regolarlo come uno vettoriale.

[kirko11]

Stefano non capisco:

se la frequenza è 4Hz (e quindi è ridotta di 12,5 volte rispetto alla nominale 50Hz) come può, la tenzione, ridursi di 100 volte se il rapporto V/Hz deve rimanere costante?

Saluti

[Stefano Sormanni]

scusami ho fatto confusione tra tensione e frequenza. Dato che il rapporto V/f deve rimanere costante (a causa della costanza del flusso magnetico) 400/50=8 da cui a 4Hz devo avere 4*8=32Veff. sul motore.

Modificato: 4 agosto 2008 da Stefano Sormanni