Regolazioni Inverter- Motori

[toti82]

ciao a tutti

volevo porvi una domanda che può essere banale, ma non lo è per me , magari elimino dei dubbi a proposito.

Nelle targhe dei motori è riportata la frequenza max degli stessi e cioè 50 /60 hz max

Il che vuol dire che se io piloto questo motore (ad esempio motore asincrono trifase) con un inverter , tramite i parametri dello stesso (

frequenza max ) non posso superare i 50 hz , perchè rischio di "eliminare" il mio motore.

è giusto il mio ragionamento ??

grazzie a tutti

[Mirko Ceronti]

Cosa intendi per "eliminare"....?

Distruggere forse ???

I motori odierni, vengono costruiti sapendo che esistono anche gli inverter, ed una sovrafrequenza (nei limiti meccanici ovviamente) non comporta nulla di grave.

Chiaro che la forza centrifuga aumenta col quadrato della velocità la quale (a sua volta) è direttamente proporzionale alla frequenza.

Raddoppiare la velocità (100Hz) vuol dire sottoporre ad una forza centrifuga quadrupla il motore in esame.

Vanno viste quindi le caratteristiche meccaniche, e se lo consentono, allora nulla di male a far andare quel motore al doppio della velocità.

Saluti

Mirko

[toti82]

ciao mirko

scusa ma se il motore è tarato per andare a max 50 hz non posso farlo andare piu veloce ...

viceversa magari esisteranno dei motori elettrici che lavorano anche a 100 hz

dico bene??

grazie

[Mirko Ceronti]

Sulla targhetta del motore trovi indicati i 50 Hz canonici della frequenza di rete industriale europea.

E' un punto di riferimento dal quale si fa il calcolo del motore in base ai giri che dovrà fare.

Quindi un 2 poli a 50 Hz farà 3000 R.P.M. a vuoto (circa) e 2800 a carico.

Nulla vieta di alimentarlo a 70 Hz, vorrà dire che invece di fare 3000 giri a vuoto ne farà circa 4200.

Non è che il motore viene "tarato" (e che è un trimmer ?) a 50 Hz, il motore viene costruito per i 50 Hz, ma nulla vieta di dargliene di più se la meccanica regge il "brodo".

La frequenza non è come la tensione, che se la aumenti il motore si brucia.

Saluti

Mirko

[toti82]

ah quindi se ho un motore da 50 hz, posso farlo andare anche a 70 hz senza problemi ????

in sostanza questo è il mio dubbio..

grazie mirko

[Mirko Ceronti]

Elettricamente SI', nessun problema.

Poi (ripeto) si tratta di verificare dalla sceda tecnica del motore, se l'incremento del numero dei giri, viene meccanicamente tollerato per il discorso che Ti dicevo prima.

Anni fa, assistetti ad un "dispiacere" passato da un artigiano di un laboratorio, che per esigenze di produzione aveva raddoppiato la velocità di un motore elettrico da 0,5 Kw portandola da 1500 a 3000 R.P.M. (da 50 a 100 Hz uscita inverter)

Risultato ?

Dopo 30 ore di funzionamento ininterrotto (ciclo continuo) i cuscinetti si disfarono inchiodando l'albero motore e facendo scattare la protezione termica.

Non ha ceduto la parte elettrica, bensì quella meccanica, ma per quelle 30 ore il motore ha fatto il doppio dei giri senza problemi.

Saluti

Mirko

[toti82]

ah capito quindi lo si fa andare con minor frequenza per proteggere le parti meccaniche del motore ...

ho capito tutto, quindi posso farlo andare anche oltre i 50 hz ma cosi facendo rovino la parte meccanica del motore (cuscinetti ecc.)

dico bene???

grazie per le dritte , grazie infinite

[Mirko Ceronti]

La rovini solo se le caratteristiche meccaniche del motore non reggono.

Ma siccome i motori di oggi vengono costruiti con una meccanica che può sopportare senz'altro un incremento del numero dei giri nominali, io non mi preoccuperei più di tanto.

Magari nel caso di vecchi motori (quelli dell'era ante-inverter) allora qualche scrupolo in più bisogna porselo.

Saluti

Mirko

[toti82]

capito

grazie mirko

[MANUELE30061981]

Tutto perfetto ciò che ho visto sopra scritto però ci sono 2 appunti da spiegare con attenzione.U n motore può girare più veloce e più lento rispetto ai giri nominali, compatibilmente con i limiti costruttivi, solamente variando la frequenza, ma bisogna aggiungere che per far funzionare in modo continuativo un motore da 50 hz a 70 hz non ci sono problemi.

Ma la stessa cosa non si può dire se proviamo ad alimentare un motore avvolto appositamente per 60 Hz e lo proviamo ad alimentare a 50 hz. Otterremo un motore che si surriscalderà e in poco tempo farà una bella fumata....

Utilizzando un'inverter però non otterremo la medesima cosa in quanto l'inverter intrisecamente controllerà più parametri rispetto alla semplicissima frequenza tipo la corrente assorbita, la tensione, la coppia e così via....

In oltre per diminuire il numero di giri in modo significativo cioè per far girare costantemente un motore a 25 hz per esempio, è meglio raffreddare il motore con ventole aggiuntive, perché la ventolina posteriore classica non sarà più sufficiente a raffreddarlo.

Quindi attenzione ai veri limiti del sistema in cui ci si vuole imbarcare. :-)

[Livio Orsini]

Ma la stessa cosa non si può dire se proviamo ad alimentare un motore avvolto appositamente per 60 Hz e lo proviamo ad alimentare a 50 hz. Otterremo un motore che si surriscalderà e in poco tempo farà una bella fumata....

Il motore si surriscalda per due motivi: tensione di alimentazione e ventilazione.

Per far lavorare a 50 Hz un motore la cui frequenza nominale è 60Hz è suffiicente ridurre la tensione del 20%, visto che si riduce la frequenza del 20%. Se, ad esempio, il motore è previsto per una tensione nominale di 230 V a 60 Hz, per farlo lavorare a 50 Hz bisogna alimentarlo con una tensione pari a 184 V nominali. Ad onor del vero i motori devono essere previsti per una tolleranza pari al +/- 15% sul valore nominale, quindi a 50 Hz il motore deve sopportare a tempo indeterminato anche una tensione pari a 211 V.

Differente è il problema della ventilazione.

Se il motore è un servoventilato basta montare un ventilatore specifico per i 50 Hz. Se è un autoventilato, diminuendo la frequenza del 20% si ha un calo proporzionale in velocità del motore, quindi anche della ventola. Questo comporta una riduzione di circa il 40% del flusso d'aria di ventilazione e questa diminuzione può essere deleteria se il motore lavora a piena coppia.

Anche lavorando con motori sotto inverter quando si scende di frequenza e si lavora per periodi significativi a frequenza <= alla nominale - 20% è obbligatorio adottare la servoventilazione, pena "arrostimento" del motore.

l'inverter intrisecamente controllerà più parametri rispetto alla semplicissima frequenza tipo la corrente assorbita, la tensione, la coppia e così via....

Se si usa un inverter V/f i parametri controllati sono: frequenza e tensione. La corrente è solo "limitata" al valore impostato.

Solo con controllo vettoriale si controlla anche la coppia.

Modificato: 18 gennaio 2012 da Livio Orsini

[toti82]

grazie per le informazioni amici

per livio:

tu hai scritto che se il motore è previsto per una tensione nominale di 230 V a 60 Hz, per farlo lavorare a 50 Hz bisogna alimentarlo con una tensione pari a 184 V

ma l inverter non varia solo la frequenza ???

la tensione la dai a monte ed è fissa o sbaglio??

grazie

l

[toti82]

grazie anche a te emanuele

[Mirko Ceronti]

ma l inverter non varia solo la frequenza ???

Eh no...

l'Inverter varia sia la frequenza che la tensione proprozionalmente (nel caso sia impostato coi parametri Volt/Hz lineari)

Per cui se ai capi del motore a 50 Hz hai 400 Volt, con 25 Hz avrai 200 Volt.

Guai abbassare la frequenza senza proporzionalmente abbassare la tensione.

Motivo per cui Ti è stato detto che un motore calcolato per la 60 Hz a 230 Volt, non puoi alimentarlo sempre a 230 Volt con 50 Hz altrimenti lo cuoci.

Un'esperienza interessante per un novizio, è quella di collegare 3 lampade ad incandescenza all'uscita dell'inverter mentre comanda il motore.

(in parallelo al motore)

Si noterà che abbassando i giri le 3 lampade diminuiscono di intensità luminosa, per poi riacquistarla quando i giri aumentano.

Saluti

Mirko

[toti82]

si si certo mirko

cambiando la frequenza cambi anche la tensione direttamente proporzionale mi pare, però il parametro che impostati sia la frequenza

dico bene??

o c è un parametro che ti regola anche la tensione??

grazie

[Mirko Ceronti]

C'è un parametro che ti dà la possibilità di scegliere come vuoi che la tensione vari in funzione della frequenza.

Quindi puoi scegliere "lineare" che è il V/Hz classico, poi c'è quello esponenziale che si usa nel caso di pompe, ventilatori, aspiratori etc...

Saluti

Mirko

[toti82]

ah perfetto

ma penso che per sicurezza , sia meglio scegliere il v/f lineare cosi sei sicuro che all aumentare della frequenza aumenti anche la tensione e viceversa

diminuiscono nel caso contrario....

anzche programmarlo manualmente, cosi evito di sbagliare almeno per me ahahahaha

grazie

[Mirko Ceronti]

E' una questione di risparmio energetico.

Nel caso di un ventilatore, il V/Hz impostato lineare non ha senso, il motore Ti consuma di più senza motivo.

Saluti

Mirko

[toti82]

anche una questione pratica , riduce al minmo la percentuale di errore durante la parametrizzazione dell inverter stesso ,

no??

grazie mirko

[toti82]

ancora una domanda mirko

rileggendo tutta la discussione mi sorge un dubbio:

io posso aumentare la frequenza anche di poco oltre i 50 hz , senza che al motore succeda nulla,

ma se io voglio aumentare per esigenza i giri del motore, anche 70 hz visto che frequenza e tensione sono direttamente proporzionali nel caso di un

inverter a controllo v/f lineare, non rischio di bruciare il mio motore visto che aumentando la frequenza aumenta la tensione???????

forse se io voglio aumentare la frequenza e non aumentare la tensione, evitando che vada al di sopra dei 380 volt, devo cambiare il tipo di controllo e quindi tramite il parametro apposito, aumentando solo la frequenza e lasciando la tensione necessaria???

. me

grazie

[Mirko Ceronti]

Allora, anche se l'inverter salendo in frequenza oltre i 50Hz aumentasse la tensione oltre i 380 Volt (cosa che non succede) il motore non brucerebbe .

Perchè ?

Perchè aumentando la frequenza, aumenta la reattanza degli avvolgimenti alla circolazione della corrente, facendola quindi scendere, e se vogliamo che invece il valore della corrente rimanga costante siamo costretti quindi ad alzare la tensione.

Poichè invece l'incremento di tensione una volta superata la frequenza d'uscita di 50Hz non avviene, succede che da lì in poi aumentando i giri (Hz) calerà la coppia all'albero, esaudendo così il principio di regolazione a potenza costante, e non più a coppia costante come avveniva in un controllo giri fa gli "0" ed i 50 Hz.

Esiste comunque un trucco per ottenere un controllo a coppia costante anche sopra i 50Hz e più precisamente fino ad 87 Hz.

Si tratta di usare un motore con avvolgimenti a 230V triangolo e 400V stella.

Si collega il motore a triangolo (per la 230 trifase quindi) e lo si connette alle uscite U-V-W di un Inverter alimentato a 400 Volt.

Puoi approfondire questa strategia d'impiego leggendo la seguente discussione

http://www.plcforum.it/forums/index.php?showtopic=79896

Saluti

Mirko

[toti82]

grazie infinite mirko

e grazie anche a voi tutti amici

[tecnicoele]

Per esperienza personale Vi posso dire che ho visto motori girare tranquillamente a 90Hz per tre turni al giorno, mentre solitamente ho sostituito motori cotti, ma proprio cotti perchè erano utilizzati a 15hz senza ventilazione aggiuntiva.

Buon lavoro

[Livio Orsini]

Non mi stupisce. Oramai è risaputo, e molti costruttori lo segnalano anche sui manuali di uso dell'inverter, che lavorando per periodi significativi a frequenze inferiori del 20% alla noiminale, il motore deve essere a ventilazione assistita. Per motori a 50 Hz nominali il limite è circa 40Hz, al disotto la ventilazione della ventola solidale al motore risulta essere insufficiente.

Lavorando a frequenza maggiore della nominale i limiti sono dovuti solo alla velocità; cuscinetti e forzaq centrifuga sugli avvolgimenti. Con gli attuali motori, se di buona qualità, frequenze di 100 Hz, rispetto ai nominali 50 Hz, sono normalmente raggiungibili.

[toti82]

grazie per le informazioni