Calcolo coppia motore asincrono pilotato da inverter

[Luca_90]

Buongiorno,

Ho bisogno di sapere la coppia di un motore asincrono pilotato da inverter. Da un parametro di comunicazione dell'inverter mi faccio passare la "Corrente attiva" la quale risulta essere espressa in una percentuale della corrente nominale dell'inverter (12.5A). Ora avendo questo dato vorrei risalire alla coppia del motore dalle seguenti caratteristiche:

Motore trifase collegato a triangolo: tensione di alimentazione=230VAC, numero poli=4, corrente nominale = 11A, potenza = 3kW, numero di giri = 1455 giri/min.

Qualcuno mi sa aiutare? In particolare non so come legare le caratteristiche del motore (corrente nominale del motore) al dato che ho ovvero la corrente attiva relativa alla corrente nominale dell'inverter.

[rguaresc]

La coppia dipende dal regime di funzionamento. Un modo putrebbe essere:

Ia[A] corrente attiva espressa in ampère
n     numero di giri al minuto
U     tensione concatenata al motore secondo l'inverter, nota che varia con i giri e la devi visualizzare     nell'inverter.

C = 1,73 x U x Ia x 60 / ( 2 x 3,14 x n)  espressa in Nm

ma in modo più semplicxe cerca nei parametri dell'inverter e probabilmente trovi anche il modo di visualizzare la coppia, forse come rapporto % alla coppia nominale del motore.

[Luca_90]

No purtroppo il tipo di inverter in questione non mi da la possibilità di avere la coppia. La formula la conoscevo, il mio problema è la corrente attiva, mi spiego meglio: 

-L inverter mi da la corrente attiva sotto forma di percentuale della corrente nominale del inverter (nota).  Come il manuale suggerisce per la conversione uso: 1 digit = 0,1% corrente nominale inverter. 

-Da qui mi ritrovo una corrente espressa in A. Ma come faccio a mettere in relazione questa corrente alla corrente nominale del motore? Perché di sicuro devo prendere in considerazione la corrente nominale del motore. 

[ken]

semplicemente non è possibile. quanta di questa corrente è la componente di magnetizzazione?

se l'inverter in questione non ti fornisce un parametro con la "coppia attuale" dubito che sia un inverter vettoriale quindi la coppia non sarà costante specie a bassi giri. comunque la coppia è: 9549* Kw/rpm

 se conosci i kw e i giri hai la copia espressa in N applicando la formula.

[rguaresc]

la corrente attiva è la componente di potenza e non contiene la corrente magnetizzante. La coppia dipende dalla corrente attiva dell'inverter e non dalla corrente nominale del motore, in altre parole la potenza in watt che il motore riceve dipende dalla corrente attiva fornita dall'inverter, e non dalla corrente nominale del motore. Non hai bisogno di metterla in relazione alla corrente nominale del motore.

.

 

[SandroCalligaro]

Sono d'accordo con rguaresc. I valori nominali sono quelli misurati in una certa condizione ben definita, a te interessa invece quello che l'inverter sta erogando (che, scusa l'ovvietà, è anche uguale a ciò che il motore sta ricevendo ).

 

Per essere un po' più precisi bisognerebbe sapere come è definita (e quindi calcolata) quella "corrente attiva", cioè se è semplicemente la componente in fase con la tensione o quella effettivamente coinvolta nella produzione di coppia.

Se il controllo fosse vettoriale e fossero disponibili le misure di corrente e tensione sia sull'asse diretto che in quadratura, allora si potrebbe fare qualche ragionamento in più.

 

Con qualche informazione in più ti si potrebbe aiutare meglio:

A cosa ti serve la misura, è importante la precisione? Ti serve poter stimare la coppia anche a velocità basse? Puoi misurare la velocità effettiva di rotazione?

Se indicassi il modello dell'inverter, si potrebbe provare a spulciare nel manuale...

Modificato: 5 gennaio 2016 da SandroCalligaro

[Livio Orsini]

Se il controllo fosse vettoriale .....

Se il controllo fosse vettoriale sarebbe anche disponibile il valore di coppia direttamente dall'inverter. Almeno tutti gli inverters a controllo vettoriale, che conosco io, danno la disponibilità di questo valore.

Da quello che scrive Luca sembra che il controllo sia scalare, quindi niente valore di coppia dall'inverter.

Però tutto dipende da quanto preciso deve essere il valore di coppia misurato. Se servisse per effettuare una regolazione .....sarebbe meglio soprassedere. Se invece serve per un'indicazone di massima allora va anche bene.

[Luca_90]

No non mi serve un valore precisissimo (quindi non mi serve per una regolazione) ma solo per dare un'allarme di oltre soglia di coppia. Ok, quindi da quello che mi dice rguaresc posso usare la formula con la corrente attiva riferita all'inverter, da questo deduco che devo usare la tensione di alimentazione dell'inverter (400VAC) e non quella del motore (230VAC essendo collegato a triangolo). Ok, grazie mille. 

[rguaresc]

la corrente attiva che ti da l'inverter è la componente attiva della corrente al motore, quindi anche la tensione deve essere quella al motore e dipende dalla frquenza di lavoro al momento.

 

[Livio Orsini]

ma solo per dare un'allarme di oltre soglia di coppia

Essendo un V/f sino a 50 Hz (ma in questo caso si potrebbe anche arrivare a 87Hz) si lavora in regime di coppia cosante.

Il rapporto tensione/velocità angolare è quindi (quasi) costantesi e può ritenere che la coppia erogata sia direttamente proporzionale alla corrente assorbita dal motore.

In pratica, per gli scopi che ti prefiggi, vale la relazione Ca == Cm * (Ia/In), dove Cm è la coppia nominale e In è la corrente nominale e Ia è la corrente attuale.

Questa è la versione un poco più sofosticata di un normale relè di corrente. Se leggi bene il manuale dell'inverter è probabile che è possibile ralizzare questa funzione internamente con una soglia sulla oercentuale di corrente che attiva un'uscita digitale.

Dii allarmi con questa modalità ne ho fatti parecchi in passato sugli impianti.

Modificato: 5 gennaio 2016 da Livio Orsini

[Luca_90]

Ok grazie mille per le dritte a tutti. Ora mi è tutto più chiaro:)