Sega Circolare Con Inverter 220 Monofase

[cdc]

Salve,

un mio amico ha una sega circolare che precedentemente era collegata ad un motore da 2,2 kw con alimentazione 380V trifase che funzionava bene. Per poterla usare a casa con alimentazione 220V monofase, ha montato un inverter della siemens (ingresso monofase - uscita trifase) collegando lo stesso motore a triangolo invece che a stella e mi dice che adesso fà "fatica" a partire.

La caratteristica di coppia di una sega circolare (che ha una grossa inerzia) potrebbe essere assimilata a quella di un ventilatore? Se è così potrei impostre un curva di tipo quadratico invece che lineare per risolvere il problema della partenza?

Ma collegare un motore a 220V trifase a triangolo non è equivalente dal punto di vista della coppia a collegarlo a 380V trifase a stella? L'unica cosa che cambia non è la corrente di spunto?

[Livio Orsini]

1 - Se consideri la sega circolare anche senza carico, cioè senza che ci sia materiale sotto taglio, non si può assimilarla ad un ventilatore, ma è un vero volano. La parte di resistenza aereodinamica, anche se avesse grandi denti e molta "strada", non è significativa rispetto al momento d'inerzia del disco.

2 - Lavorando a D, a parità di coppia richiesta, il motore assorbe circa 1,7 volte la corrente assorbita con il collegamento Y.

3 - Alimentando da inverter la corrente è limitata dall'inverter stesso. In genere per 10" l'inverter può erogare 1.5In. In effetti gli inverter vanno dimensionati non per la potenza ma per la corrente erogabile.

[gianff]

si direi che e' l'inverter che fa fatica a dagli la corrente richiesta

strano se non va in blocco

non e' che ai la rampa di acelerazione alta come tempo

oppure lo fa partire a una frequenza troppo bassa

il motore 220-380v trifase ha all'incirca lo stesso rendimento

l'inverter da quanti kw e'

con motore da 2,2kw vorrebbe da 3kw (uscita 3 fasi )

anche perche alimentandolo 220v monofase rende di meno

Modificato: 26 dicembre 2008 da gianff

[oiuytr]

Non e' che il tuo amico non ha modificato il tempo di rampa di avviamento (di solito nelle impostazioni di fabbrica e' a 10 sec.) e gli sembra che faccia fatica a partire?

con motore da 2,2kw vorrebbe da 3kw (uscita 3 fasi )

anche perche alimentandolo 220v monofase rende di meno

Questa non l'ho capita

[gianff]

se l'inverter e' alimentato 220v monofase

ha una rendimento del 10-15% in meno

quindi se il motore e' da 2,2kw trifase (collegato a triangolo 220v )

l'inverter e' meglio da 3kw uscita trifase 220v

Modificato: 27 dicembre 2008 da gianff

[JumpMan]

Non e' che il tuo amico non ha modificato il tempo di rampa di avviamento (di solito nelle impostazioni di fabbrica e' a 10 sec.) e gli sembra che faccia fatica a partire?

Ho anch'io questa impressione.

Il tuo amico era abituato a vederlo partire brutalmente, ora c'è di mezzo la rampa...

Prova a diminuire il tempo, eventualmente aumenta un po' il parametro di boost (non ricordo come si chiama esattamente sui Siemens).

Se l'inverter è vettoriale fai l'autotuning.

Altro per il momento non mi viene in mente.

[Livio Orsini]

se l'inverter e' alimentato 220v monofase ha una rendimento del 10-15% in meno...

Questo non è vero in assoluto.

Se l'inverter è stato progettato per alimentazione da rete monofase il suo rendimento è quello previsto dal progettista.

Se l'inverter è stato ben progettato per funzionare con alimentazione da rete trifase e monofase non ci devono essere significtive differenze di rendmento dovute ad un maggior ripple; è comunque vero che il rendimento del radrizzatore trifase sarà migliore di quello monofase.

Differente se il raginamento si riferisce alla corrente assorbita nelle due differenti condizioni di alimentazione, ma questa non questione di rendimento.

Comunque anche un rendimento inferiore non influisce sulle prestazioni a valle dell'inverter, semmai influisce slla ....bolletta ENEL

..strano se non va in blocco..

Se è un buon inverter si può far funzionare il tutto limitando la corrente, senza che l'inverter vada in blocco. Tuttal più viene memorizzato il raggiunto limite di corrente. Si lavora come se il motore venisse avviato da un soft starter con limitazione di corrente.

Bloccare il sistema al raggiungimento del limite di corrente può servire solo per evitare lo "stallo" del motore.

[gianff]

la mia esperienza con inverter monofase

in fabbrica li ho usati n° 12 per delle ventole

motori da 1,5kw inverter mono da 1,5kw

scaldano parecchio pur non andando in blocco

a distanza di 1 anno ne ho sostituito 3

finali saltati inreparabili detto da omron

conviene metterli nuovi

ho messo dei trifase 1,5kw

da li ho visto una notevole differenza

non scaldano e porti la ventola fuori giri

costano anche di piu'

solitamente sui motori di traino continuo

dai rivenditori viene consigliato il trifase

penso che tutto dipenda proprio dall'alimentazione

in mono l'inverter lavora il doppio

Modificato: 27 dicembre 2008 da gianff

[JumpMan]

In monofase le correnti in gioco sono più elevate, e come dice Livio:

In effetti gli inverter vanno dimensionati non per la potenza ma per la corrente erogabile.

[Livio Orsini]

la mia esperienza con inverter monofase in fabbrica li ho usati n° 12 per delle ventole motori da 1,5kw inverter mono da 1,5kw scaldano parecchio..

"gianff" non per polemica, ma per chiarezza, ci sono alcune doverose precisazioni da fare.

1. Dire che scaldano parecchio non significa molto. Bisognerebbe dare dei dati precisi e verificre se le temperature rientrano nei limiti previsti dal costruttore. Da quello che dici non sembra che la temperatura ecceda i limiti previsti.
2. Affidabilità mono e trifase. Non c'è correlazione. Dipende solo dalla qualità del progetto e da quella della costruzione
3. Il fatto che tu possa raggiungere maggiori velocità della vntola con i trifasi, rispetto al monofase, sembrerebbe indicare proprio un dimensionamento non corretto del monofase o, meglio, in una non corretta interpretazione dei paramentri. Dire inverter da 1,5 kW non significa molto. Chi sa applicare bene gli inverter li dimensiona in base alla corrente erogabile dall'inverter, prendendo in considerazione sia la corrente in regime continuativo sia, se necessario, la massima corrente di picco in regime transitorio. Molto spesso si trovano inverter di differenti costruttori che, per motivi commerciali, hanno le medesime indicazioni di potenza ma le correnti erogabili sono differenti. Queste differenze si riscontrano anche tra serie differenti del medesimo costruttore.
4. L'inverter alimentato in monofase, a parità di potenza erogata, deve assorbire più corrente dalla rete rispetto a all'alimentazione trifase; inoltre il ripple sul DC bus è comunque più elevato. Questo comporta sicuramente un differente coportamente del sistema di raddrizzamento che potrebbe far lavorare il dispsoitivo ad una temperatura più elevata rispetto all'alimentatore trifase. Anche il rendimento è di qaulche punto percentuale inferiore, ma si tratta di alcuni percento (5% all'incirca)

Ovviamente il riferimento deve essere fatto con inverter di pari qualità. Non è sempre vero che confrontando inverter della medesima taglia, del medesimo costruttore, si abbiano prestazioni simili tra inverter previsti per alimentazione monofase e trifase. In genere gli inverter con alimentazione monofase sono previsti per applicazioni a basso costo e per prestazioni "tranquille".

[gianff]

si concordo

da un monofase non si puo pretendere il massimo

io penso che con una taglia in piu' si ottenga una maggior corrente

anche io ho riscontrato che alcune marche sono piu performanti a parita di potenza

[cdc]

Ciao,

grazie delle risposte.

In questi giorni ho potuto controllare alcune cose, l'inverter è da 3 kw ed effettivamente le rampe in acc e dec sono state impostate come da fabbrica a 10 sec.

Secondo voi aumentando la rampa di acc a 20 sec dovrei riuscire a risolvergli il problema? Oppure incrementando il parametro di coppia allo spunto adesso impostato a 150%?

Saluti

[Livio Orsini]

Oppure incrementando il parametro di coppia allo spunto adesso impostato a 150%?

Non conosco l'inverter usato, anche perchè non lo dichiari , però 150% di coppia di spunto dovrebbe essere il massimo possiible.

Piuttosto se, in fase di accelerazione, non raggiunge il limite di corrente puoi accorciare la rampa. In questo modo l'utensile è più pronto. Se in vece la corrente va in limite allora prova ad allungare la rampa, però alla fine il tempo di accelerazione rimarrà pressochè costante.

Se tu descrivessi un poco più compiutamente il sistema dando i seguenti paramentri: rapporto di trasmissione motore-utensile, diametro e peso del disco, numero di poli del motore, si potrebbe calcolarela coppia necessaria per accelerare e verificare se c'è qualche altra cosa che influenza l'avviamento.

[rimonta]

Tagliamo la testa al toro: guarda quanto è la corrente nominale del motore a 230 VAc e confrontala con quella dell'inverter.

Se il confronto è corretto allora rendi più veloce la rampa di accellerazione e dai un'occhiata a quanto corrente assorbe il motore in partenza dal display del'inverter.

Potrebbe esseci di mezzo anche un problema meccanico: magari il grasso nei cuscinetti si è seccato e ora fa attrito.

[Livio Orsini]

Tagliamo la testa al toro: guarda quanto è la corrente nominale del motore a 230 VAc ...

Sotto inverter le cose sono un poco più complesse...

[JumpMan]

cdc non ti capisco, il cliente dice che il motore fa fatica a partire perchè vede che sta 10 secondi prima di prendere giri (immagino) e tu vuoi allungare la rampa a 20 secondi? A questo punto il cliente penserà che il motore sta sforzando tantissimo, ma in realtà è l'inverter che accelera piano.

Metti pure la rampa bassa, fai alcune prove, tanto non si rompe nulla, al massimo va in blocco l'inverter per sovracorrente, oppure si arrangia ad allungare automaticamente la rampa, leggi la corrente sul display come ti ha detto rimonta e se è troppo alta aumenta un po' alla volta la rampa.

[rimonta]

Sotto inverter le cose sono un poco più complesse...

Come mai? se un inverter monofase può erogare X Amperes e il motore ha dati di targa entro questi limiti non capisco quale sia il poblema.

Forse intendi la corrente di spunto?

[Livio Orsini]

Forse intendi la corrente di spunto?

No. Si considera la massima corrente erogabile in regime transitorio. Comunque è difficile che un inverter possa fornire allo spunto 4-8 volte la corrente nominale.

Il problema principale è la ridottisima coppia alle basse frequenze.

Inoltre in questo caso, se la sega si avvia a vuoto, il problema è limitato al solo momento d'inerzia totale.

L'avviamento tramite inverter, come anche con soft starter, ha come effetto collaterale la riduzione della corrente di spunto. Appurato, dalle dichiarazione dell'autore della discussione, che l'inverter eroga corrente sufficiente per avviare l'attrezzo, rimane da stabilire quale può essere il tempo minimo di accelerazione. Questo lo si può determinare, approssimativamente, alla scrivania tramite un semplicissimo calcolo; opure si può agire in modo empirico, lavarando per aggiustamenti successivi, sino a determinare il minimo tempo sicuro per un avviamento.

Però è necessario lavorare con metodo e non per sensazioni.

Un fatto è certo.

Con l'avviamento diretto da rete l'accelerazione sarà sempre e comunque superiore a quella possibile con un avviamento sotto inverter.

[cdc]

Aggiungo alcune cose per chiarire la situazione: il motore è un 2 poli e l'inverter è il micromaster 420 della Siemens.

Non è un cliente ma un mio amico che ha l'hobby della falegnameria che ha comprato una sega circolare che funzionava a 380V trifase e per poterla usare a casa sua ha comprato un inverter per trasformare la 220V monofase in una 220V trifase, naturalmente collegando il motore da 2,2 a triangolo invece che a stella.

L'inverter non ha il display (è un optional) ma solo due led di segnalazione degli errori.

L'unico modo per accedere ai parametri è collegandosi in RS485 con il PC usando il programma DriveMonitor della Siemens.

Per Livio:

I dati che mi chiedi ("rapporto di trasmissione motore-utensile, diametro e peso del disco") non riesco a darteli, domani cerco di passare dal mio amico per reperire ulteriori informazioni.

Il parametro che intendo io si chiama "fattore di sovraccarico" e per default è impostato a 150% e definisce il valore limite della max corrente in uscita in % della corrente nominale del motore (definizione presa dalla documentazione). Non è proprio la coppia allo spunto ma dovrebbe in qualche modo aiutare l'inverter a far partire la sega circolare.

Il dati del motore indicano che con il collegamento a triangolo la corrente assorbita dovrebbe essere 8,40 A, mentre la max corrente erogabile dall'inverter è 13,6A.

Una domanda rapida per i più esperti: è vero che i motori a 4 poli hanno più coppia dei motori a 2 poli? Questo mi è stato detto ma non mi hanno spiegato il perchè.

Saluti

Modificato: 4 gennaio 2009 da cdc

[ken]

la coppia erogata dipende dalla potenza del motore, Kw (direttamente proporzionale) e dal numero di giri, rpm (inversamente proporzionale).

Ora, a parità di potenza un due poli gira più veloce di un motore a 4 poli, la coppia erogata sarà inferiore.

[Livio Orsini]

Come ha scritto Ken, essendo P=Cm*w, se P è costante e w si dimezza perchè un 4 poli gira a (circa) metà velocità di un 2 poli la sua coppia deve essere (circa) il doppio di un2 poli.

Per i dati. Basta che tu pesi il disco e misuri il suo diametro. COn questo si ricava il PD² (peso per diametro al quadrato) che sta al momento d'inerzia J in rapporto 4:1. Per il rapporto di trasmissione basta che misuri il diametro delle 2 polegge (sicuramente la trasmissione è a cinghia).

[cdc]

Ho risolto.

Non è un problema di motore e nemmeno di inverter, ma di circuito.

Mi spiego: solamente l'altro giorno ho potuto vedere in maniera completa l'applicazione e ho potuto aprire il quadro elettrico ed esaminare il circuito di comando. Quello che ha fatto il mio amico è stato di collegare l'ingresso dell'inverter all'alimentazione 220V di casa e l'uscita trifase collegarla all'ingresso del quadro elettrico dove prima era collegata la 380V direttamante.

Nel quadro c'è un contattore che alimenta il motore, la cui bobina è alimentata direttamente dall'ingresso del quadro (uscita inverter), se sono inseriti tutti i finecorsa. Quando l'inverter partiva in rampa, la tensione che arrivava alla bobina non era sufficiente a fare chiudere i contatti di alimentazione del motore se non quando la rampa era finita. A questo punto l'inverter si trovava già a regime con il motore ancora fermo e questo causava il blocco dell'inverter.

Adesso, l'alimentazione della bobina non la prendo più dall'uscita dell'inverter ma direttamente dall'ingresso.

Non avendo potuto vedere l'applicazione funzionare e basandomi sulle informazioni datemi dal mio amico, mi ero concentrato sull'inverter e sul motore, non pensando ad altre possibilità. Mea culpa.

Grazie a tutti

[Livio Orsini]

Questi sono i problemi delle telediagnosi .

Complimenti comunque. Ti sei comportato da persona educata. Hai chiesto aiuto e poi hai riportato i risultati della tua esperienza. Magari potrà servire a qaulcun altro.

Dovrebbe essere sempre così, ma....