Inverter Velocita' Minima

[elpiier]

Buongiorno a tutti,

Mi sono appena registrato ,stavo seguendo la dicussione in atto e mi ha incuriosito il fatto che nessuno degli interlocuturi

ha risposto in modo pratico al quesito di < pedersen >.

Purtoppo per me non ho le basi e il tempo per valutare in modo serio le risposte teoriche che sono state date ma il problema

in generale da un punto di vista pratico lo vedrei cosi'.

In un motore alimentato in trifase si crea un campo magnetico rotante generato dallo statore che per induzione ne crea uno

sul rotore di polarita' opposta ,quello che succede piu' o meno nei trasformatori, ma qui il rotore è montato su cuscinetti ,quindi libero di girare e per repulsione magnetica gira. Ho detto trifase per semplificare il concetto in quanto una tensione trifase in un

ciclo è composta da tre onde scalate in ordine di tempo di 120° . Un motore trifase ha come minimo due poli per fase ,cioe'

due avvolgimenti contrapposti per ogni fase quindi sei in totale alloggiati a 120° uno dall'altro. Alimentando un motore cosi' si crea un campo magnetico rotante in quanto la tensione trifase sale alternativamente per ogni fase al suo valore massimo per

poi discendere a zero e invertire la polarita', discendere veso il suo valore massimo per poi risalire a zero.Se sostituiamo la tensione con il campo magnetico, in quanto direttamente proporzionali, e consideriamo che nel trifase ,le fasi sono tre appunto

disposte a 120 ° otteniamo il campo magnetico rotante . A frequenza di rete (50 hz ) la velocita' di rotazione dipende dal numero

dei poli. Con un motore di 2 coppie di poli ( detto 2 poli ) avremo 50 giri al secondo ,sulla targa del motore ,alla voce RPM,(giri al minuto) troveremmo da 2600 a 2950 (piu' o meno) in base alla potenza del motore e non 3000 come il calcolo 50hz x 60 sec.

prevede, in quanto ,elemento importantissimo, c'è lo "scorrimento".La differenza tra la velocita' teorica e la velocita' effettiva del

rotore si chiama "scorrimento" e questa differenza dipende dal carico (macchina che il motore deve azionare).Il valore RPM

riportato in targa si riferisce al carico nominale, (alla massima potenza erogata di quel motore) con carichi inferiori la velocita'

sale progressivamente verso il valore teorico ,senza mai raggiungerlo,in quanto anche a carico zero ,il solo attrito dei cuscinetti,

o le perdite influiscono.

Tornando sul discorso, si capisce come la frequenza sia direttamente responsabile della velocita' in quanto essa determina la velocita' di rotazione del campo rotante ma non cambia lo stato fisico degli avvolgimenti , cioe' qelli che determinano la grandezza del campo magnetico quindi della forza elettromotrice si intuisce cosi' perche' non si puo' con un inverter aumentare

la coppia di un motore in quanto essa e' direttamente propozionale al campo magnetico e al numero dei poli.

Banalizzando ,si pensi di alzare un peso con una calamita ,oltre ad un certo peso la calamita si stacchera'

o si mette un'altra calamita in parallelo (aumento coppie di poli ) o metto una calamita piu' grande (avvolgimenti maggiori quindi

potenza maggiore)

I riferimenti sopra descritti sono riferiti a motori ad induzione asincrono ( i piu' diffusi in uso ) quelli appunto dove un inverter viene usato.

Scusate la lungaggine, di nuovo buon giorno a tutti.

[Livio Orsini]

Purtoppo per me non ho le basi e il tempo per valutare in modo serio le risposte teoriche che sono state date ....

Appunto, quindi.....

Purtroppo non esistono scorciatoie e semplificazioni; esiste solo un modo corretto per spiegare un dato fenomeno fisico.

Nel caso in oggetto vale l'equazione con cui si calcola la potenza di un motore: coppia motrice per velocità angolare. Se la coppia non può aumentare con il diminuire della velocità la potenza è destinata a diminuire.

perchè la coppia, in un motore eletrrico asincrono, non possa aumentare oltre il valore nominale (salvo che per brevissimi periodi e sempre entro certi limiti) è stato spiegato in differenti modi senza ricorrere alla teoria della macchina elettrica motore asincrono, se non per i concetti fondamentali e indispensabili.

[elpiier]

Non mi ero accorto di essere finito in un forum per laureati ,avrei scritto Pm=(2pi greco*n)/60 *C

dove Pm in watt, C in jule al radiante,n giri al minuto ma leggendo gli interventi precedenti credevo di poter essere utile

cercando di esporre un modo piu' "abbordabile" un concetto. Beneinteso che se Ho scitto delle nefandezze sono contentissimo

che qualcuno me lo faccia notare.Purtroppo lo studio non sempre e' un fattore di scelta ma anche di possibilita'.

Saluti.

[Stefano Sormanni]

Purtoppo per me non ho le basi e il tempo per valutare in modo serio le risposte teoriche che sono state date

Ti comunico elpiier, che da un punto di vista teorico, in tuo ragionamento è ineccepibile, anzi se molti studenti di ingegneria elettrica sapessero, quanto tu hai scritto, sarebbe grasso che cola (lo dico per mia diretta esperienza).

C'è una formuletta 'magica' in regime sinusoidale, che racchiude quanto scritto finora: V=4.44*n*f*(phi) dove:

n=numero delle spire

f= frequenza

(phi)=flusso sul traferro.

V=tensione di alimentazione

le macchine asincrone sono macchine a flusso costante, nel senso che nascono così e vogliono quel flusso lì, punto. se devo cambiare velocità non posso cambiare nè 'n', nè il flusso, quindi il rapporto V/f deve rimanere costante per avere le stesse prestazioni, se scendo troppo con la frequenza devo farlo in maniera identica con la tensione, ma siccome l'inverter apre e chiude un 'interruttore' le tensioni disponibili sono: 400v (575V) o zero. Il valore efficace tiene conto degli istanti dove non c'è tensione e quelli con tensione a 400V, da qui risulta più difficile eseguire una rotazione uniforme a basse frequenze (l'inverter apre e chiude gli interruttori con una freq. di 1500 Hz).

Per quanto riguarda la coppia motrice, come tu hai scritto, la potenza nominale vale alla frequenza nominale (50 Hz), da lì ti ricavi la coppia nominale. questa coppia non può essere superata che per brevi istanti (altrimenti il motore si surriscalda). Tale coppia viene mantenuta (teoricamente) da 0 fino a 50 Hz. Oltre 50 Hz dato che V non può crescere di più di 400V, il rapporto V/f non è più costante, ma il motore si "deflussa" con conseguente perdita di coppia. Rimane quindi costante la potenza pur aumentando i giri.

Modificato: 5 agosto 2008 da Stefano Sormanni

[Livio Orsini]

Non mi ero accorto di essere finito in un forum per laureati ....

elpiier, non per polemica, ma ti devo ancora almeno un paio di precisazioni:

1 - PLCforum non è, fortunatamente, un forum per soli laureati.

2 - La tua suscettibilità è, quanto meno, esagerata.

Probabilmente sei andato di fretta e non hai letto attentamente tutti i messaggi. Il punto cruciale posto da Pedersen, sintetizzandolo, è: "Se un motore può erogare una coppia motrice di 1 Nm a 1400 rpm a 1 rpm erogherà 1400 Nm?" (non ti formalizzare sui valori perchè ho mantenuto solo i rapporti). Quasi tutte le risposte sono servite a spiegare a Pedersen il perchè il suo assunto non è valido, proprio perchè P = w*C_m Tutto il resto fa da contorno.

Purtroppo lo studio non sempre e' un fattore di scelta ma anche di possibilita'.

E' un problema che conosco molto bene, dato che lavoravo di giorno e studiavo di sera

Modificato: 5 agosto 2008 da Livio Orsini

[elpiier]

Livio, accetto le tue precisazioni anzi le condivido (purtroppo)ma forse erroneamente ho pensato che potesse servire a

Pedersen un parere meno tecnico e piu' generale ,anche in base ai suoi sucessivi interventi ,per il resto ripeto,condivido

potevo risparmiarmelo.

Saluti.

[pedersen]

Probabilmente sei andato di fretta e non hai letto attentamente tutti i messaggi. Il punto cruciale posto da Pedersen, sintetizzandolo, è: "Se un motore può erogare una coppia motrice di 1 Nm a 1400 rpm a 1 rpm erogherà 1400 Nm?" (non ti formalizzare sui valori perchè ho mantenuto solo i rapporti). Quasi tutte le risposte sono servite a spiegare a Pedersen il perchè il suo assunto non è valido, proprio perchè P = w*Cm Tutto il resto fa da contorno.

l'importante e' che si e' capito che per avere coppia a bassi giri la trasmissione meccanica (ingranaggi, pulegge, catene ecc. ecc.) e' necessaria

e io che pensavo con con l'avvento di tutti questi inverter i motoriduttori potevano andare a farsi benedire

[Mario Maggi]

pedersen,

l'importante e' che si e' capito che per avere coppia a bassi giri la trasmissione meccanica (ingranaggi, pulegge, catene ecc. ecc.) e' necessaria

questo l'hai capito tu, io non l'ho capito e continuo a proporre soluzioni ad alta coppia anche senza riduttore. Per discutere seriamente su una domanda, la domanda deve essere precisa, altrimenti ci si puo' attaccare di tutto e di piu'. Con questo chiudo in questo thread.

P.S.: anch'io ti consiglio di seguire il consiglio di Livio, e' da tanto tempo che fai domande le cui risposte sono stampate su un buon libro di elettrotecnica.

Ciao

Mario

[pedersen]

si, forse e' meglio

potresti consigliarmene uno?

grazie

[Stefano Sormanni]

Mi piacerebbe sapere anche a me cosa propone Mario per avere una coppia elevata senza riduttore.

[Claudio Monti]

Forse i motori-coppia?

qui

o qui

ad esempio... ma ce ne sono altri

[Stefano Sormanni]

Devo dire che i motori coppia (che io non conoscevo) sono molto interessanti, anche per il fatto che si possono pilotare con un comunissimo inverter con controllo di posizione. Chi li ha usati? come sono? quali sono i suoi difetti, ma sopratutto quanto costano!

[Livio Orsini]

....potresti consigliarmene uno?

Ci sono i classici Olivieri & Ravelli, Sebastianelli e altri per scuole professionali e istituti tecnici. Però se, con un poco di pazienza, visiti i siti webb di istituti professionali e tecnici per elettrotecnici trovi delle indicazioni più mirate.

Mi piacerebbe sapere anche a me cosa propone Mario per avere una coppia elevata senza riduttore.

E' un argomento che, assieme all'alta efficenza, sta molto a cuore a Mario e ne ha trattato a più riprese in varie discussioni.

Comunque se solo pensi ai "vecchi" motori cc a magneti permanenti vedi che il valore di coppia disponibile tra 0 ed il 10% della velocità nominale raggiunge anche 8-10 volte il valore delle coppia nominale disponibile alla massima velocità. Perchè sono motori studia appositamente per avere accelerazioni violente da fermo.