Pompe Centifughe Ed Inverter - Possibile aumento di portata?

[effebi]

Ho un amico straniero che ha il problema di due pompe per liquidi corrosivi, molto costose, che hanno una portata ora insufficiente al processo che deve controllare.

Le pompe sono abbastanza vecchiotte (15 anni circa) ma vengono continuamente tenute in efficienza mediante pulizia e cambio di cuscinetti e sigilli vari.

I motori sono due gloriosi Ansaldo da 1.1 Kw a 4 poli, realizzazione con cassa pesante in acciaio, montati a flangia.

La targhetta e' molto corrosa, per cui non si riesce a leggere la classe di isolamento.

Mi chiedeva se aumentando un po' la velocita' (ad esempio portandola a 1800 giri) con un inverter si poteva aumentare un po' la portata. Io volevo magari fare una prova con economico e robusto V/F Mits**hi.

Voi pensate che ne valga la pena?

ciao

effebi

[Livio Orsini]

In linea di principio non ci dovrebbero essere contro indicazioni. Solo un possibile problema: la coppia motrice.

Aumentando la velocità la pompa aumenta la richiesta di coppia, mentre il motore si troverebbe a lavorare in zona di potenza costante, con conseguente perdi ta di coppia motrice.

A meno di poter parametrizzare il tutto per 400 V @87 Hz.

Gli inverter che pensi di usare sono tra i migliori oggi disponibili

[effebi]

I motori, attualmente assorbono a 50 hz fissi rispettivamente 1.8 e 2.3 A.

Anche se non ho i dati di targa, credo ci sia ancora un piccolo margine.

L'inverter , come corrente erogabile, permetterebbe anche il collegamento a triangolo, dato che e' da 1.5 kW, ma sono un po' titubante ad adottare questa soluzione a causa dei vecchi avvolgimenti che subirebbero un ulteriore stress.

Staremo a vedere.

Purtroppo ci sono molte variabili aleatorie, soprattutto a causa delle targhette quasi illeggibili e dell'eta' dei motori.

Ciao

effebi

[azzolini]

ciao,

fai attenzione solo ad una cosa,

che se colleghi il motore a triangolo con rapporto/frequenza a 87hz ( come giustamente suggerito da livio orsini) la taglia dell'inverter la devi aumentare minimo di 1,73 volte rispetto al motore,se la metti doppia ancora meglio,capito.....

ciao

buon lavoro

Arnaldo

[Mario Maggi]

effebi,

che tipo di pompe ha il tuo amico?

Se si tratta di volumetriche, potrebbe farcela.

Se si tratta di centrifughe, se e' fortunato ce la fa.

In questo caso non farei il collegamento a triangolo con massimo a 87 Hz.

Ciao

Mario

[bele]

Anche se colleghi il motore a triangolo con potenza costante fino a 87 Hz. a quella frequenza la richiesta di potenza da parte della pompa (se centrifuga)sarebbe esageratamente superiore a 1,5 kW. ma anche a una frequenza di 60 Hz. la potenza richiesta sarebbe notevolmente superiore, se è una pompa peristaltica si può provare.

Ciao

[franco1]

Scusassero se mi intrometto ma come mai qualcuno indica proprio 400Vac a 87Hz?

Mi speigo meglio: da dove salta fuori il numero 87Hz?

Saluto tutti.

[effebi]

Si, le pompe sono centrifughe. Da quello che ho capito la richiesta di coppia e quindi di corrente e' in qualche modo legata al quadrato della velocita'. Probabilmente per ottenere aumenti significativi di portata senza mandare il tutto arrosto bisognera' quindi sostituire anche i motori con qualcosa di piu' potente, con tutti i problemi di adattamento meccanico.

A questo punto direi che l'unica e' provare con la soluzione piu' semplice ed economica (inverter V/F e collegamento a stella) e vedere dove si riesce ad arrivare , facendo le opportune misure per poter valutare correttamente soluzioni piu' complesse nel caso fosse necessario. Purtroppo i dati in mio possesso sono insufficienti per poter effettuare una corretta progettazione a monte.

Per Franco1: 87=50*SQRT(3)

ciao, grazie

effeb

[Livio Orsini]

Da quello che ho capito la richiesta di coppia e quindi di corrente e' in qualche modo legata al quadrato della velocita'.

La relazione valida è velocità - coppia, nel motore asincrono non c'è corrispondenza biunivoca coppia-corrente come nel motore in cc ad eccitazione indipendente.

Il problema non è tanto la richiesta maggiore di coppia, ma è l'effeto perverso della combinazione maggior richiesta di coppia in contemporanea alla diminuzione di coppia dovuta al fatto che si va a la vorare in zona di potenza costante, quindi all'aumentare della velocità diminuisce la coppia.

Se gli attuali motori hanno ancora un certo margine di coppia si può tentare, previa verifica a tavolino, di spremere al limite il tutto aumentando la velocità sino ad un 10%-20%

..ma come mai qualcuno indica proprio 400Vac a 87Hz?

Se tari la retta V/f dell'azionamento (motore + inverter) per avere 230 V @ 50Hz risulteranno 400 V @ 87 Hz. Ovviamente devi avere un motore 230 V "D" / 400 V "Y" e collegare il motore a "D".

Non c'è niente di esoterico, è soltanto l'applicazione della vecchia e sempre valida legge di ohm

[Mario Maggi]

effebi,

la vuoi una soluzione elegante?

Motore invariato, stesso collegamento, alimentazione da rete > trasformatore 400/480 V >inverter con ingresso 480 VAC > motore senza ventola, con servoventilazione, meglio se con termosonde. .

La tensione di uscita dovra' essere impostata sull'inverter in modo da non raggiungere valori ececssivi, servira' quelche prova. Se l'amico e' fortunato, riuscira' ad arrivare a 60 Hz.

Ciao

Mario

[roberto8303]

Hai pensato che se devi sostituire i motori perche comunque sono piccoli di potenza non puoi montarli con un sistema a cinghia? metti due pulegge di diametro diverso e aumenti la velocita della pompa...oltre alla potenza del motore che sara piu grande di quelli esistenti..tanto se non ti serve la regolazione dei giri motore risparmi bei soldi visto che dovrai fare solo qualche adattamento alle basi del motore e due pulegge e una cinghia...la pompa ha la corda grassata come tenuta meccanica?

[effebi]

Il problema non è tanto la richiesta maggiore di coppia, ma è l'effeto perverso della combinazione maggior richiesta di coppia in contemporanea alla diminuzione di coppia dovuta al fatto che si va a la vorare in zona di potenza costante, quindi all'aumentare della velocità diminuisce la coppia

E' vero, Livio, me ne rendo conto.

Motore invariato, stesso collegamento, alimentazione da rete > trasformatore 400/480 V >inverter con ingresso 480 VAC > motore senza ventola, con servoventilazione, meglio se con termosonde. .

Mario, non capisco il senso, perdonami. Vorresti aumentare la tensione, e quindi la corrente, e quindi la coppia alla velocità massima con questa modifica?

In pratica, se ho capito bene stiamo chiedendo un 30-40% di potenza in piu' al motore. Per questo vuoi mettere la ventilazione separata ?

Per quanto riguarda l'inverter, ad esempio ho appena messo mano ad un S****ns MM440 che infatti dichiarava una Vin max di 500 V. Potrebbe quindi fare al caso nostro, anche se non amo molto tale attrezzo per la sua complessita'.

A parte questo, mi sembra una buona idea quella delle termosonde, o dei clixon, visto che in ogni caso, se non cambiamo il motore andremo a stressarlo di piu'. Tu sai se possono essere applicate a "posteriori" al motore, senza riavvolgerlo?

montarli con un sistema a cinghia?

Sinceramente , di mettere cinghie pulegge e montaggi vari in mezzo a tutte le tubazioni in PVC dell'acido, non credo proprio che lo faranno. Tra l'altro costerebbe probabilmente meno cambiare il motore ed adattare al limite l'abero e la flangia. Sono sicuro che ad esempio il 1.5 kW si trova sempre in taglia 90, piu' su bisogna probabilmente adattare.

Ciao, grazie

effebi

[roberto8303]

veramente taglia 90 lo fanno fino a 2,2 kw...1400giri B5 ma perche l acido esce fuori dalla pompa??

[effebi]

veramente taglia 90 lo fanno fino a 2,2 kw...1400giri B5 ma perche l acido esce fuori dalla pompa??

Perfetto, quindi nel caso con il 2.2 ho un incremento di potenza del 100%. Dovrebbe essere abbastanza da raggiungere la cavitazione della girante :-(

L'acido naturalmente non esce, ma c'e una selva di tubi, in mezzo ai quali costruire un riduttore a cinghie , veramente....

ciao, grazie

effebi

[Livio Orsini]

trasformatore 400/480 V >inverter con ingresso 480 VAC

In questo modo puoi impostare il limite di tensione più alto di 400 V ed il motore può lavorare a coppia costante oltre i 50 Hz.

COn 480 V potresti, se l'isolamento del motore tiene, impostare V/f 60 Hz / 480 V, avendo un 20% in più di velocità con coppia costante.

Se non disponi di pastiglia termica, puoi sempre montare un clixon sullo statore; non è proprio la stessa cosa ma è sempre meglio del classico "salva motore" per immagine termica.

[effebi]

Aggiornamento:

Il mio amico ha installato un inverter A*B 350 da 1.5 kW , in vettoriale.Al momento, come massimo è riuscito a portare il motore a 2200 r.p.m. , con un incremento di portata del 15%, al limite del surriscaldamento del motore. Potrebbe bastare per il processo. Gli ho consigliato di cercare un kit di ventilazione separata efficiente, ed alla prima occasione di montare un motore da 1.5 kW.

Grazie a tutti , ciao

effebi

[Mario Maggi]

effebi,

allora il motore e' abbondante, se riesce a raggiungere i 75 Hz anche a tensione inferiore alla nominale.

Se l'inverter che ha comprato tiene una tensione un po' piu' alta, la soluzione con l'autotrasformatore ti permette di mantenere lo stesso motore, senza servoventilazione.

Sostituendo invece il motore, e' opportuno acquistare un motore a 60 Hz.

Ciao

Mario

[effebi]

Grazie Mario, buona idea, lo faro' presente.

Tra l'altro qualcuno sa esistono ancora motori Ansaldo di piccola taglia?

ciao

effebi

[Livio Orsini]

I motori di piccola taglia han smesso di farli ditettamente forse ancora quando ci lavoravo in Ansaldo, più di vent'anni fa.

Comunque ci sono ottimi prodotti nazionali come, ad esempio, OEMER. Ma è solo uno tra alcuni.

[effebi]

Non so da chi li facessero fare (risalgono piu' o meno all'epoca da te citata) ma li facevano maledettamente bene. Credo che in tutti questi anni di lavoro in un ambientino tutt'altro che rassicurante (impianto elettrochimico ex sovietico) l'unica cosa che si sia guastata e' la targa, corrosa dalle esalazioni. Magari avranno sostituito i cuscinetti, non ne sono sicuro. Ora ne hanno messo uno sotto inverter, tirandolo al limite, ( ed anche un poco ... oltre :-) ) e non ha fatto una piega.

Credo che se hanno smesso di farli sara' stato perche' c'e gente che li faceva a meno (ultimamente ci sono in giro delle vere e proprie schifezze nelle piccole taglie), non certo perche' i clienti si lamentavano della qualità del prodotto.

Il produttore che hai citato lo conosco, e' della zona, ed e' uno di quelli che prendero' in considerazione, nel caso decidano di acquistare i pezzi qui in Italia, come fanno talvolta.

grazie, ciao

effebi