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Sostituzione Motori Cc


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Inserito:

Salve a tutti,

vorrei se possibile un chiarimento : in un macchinario un po' datato sono presenti 3 motori in corrente continua da 7,15 kw, ora per

aggiornare la macchina tra le altre cose si pensava di sostituire questi motori con altri trifase comandati da inverter.

Il mio problema nasce dal fatto che la ditta che fara il lavoro' inizialmente mi aveva detto che usando inverter vettoriali la potenza poteva essere

diminuita a 4,5 kw e cosi' sia per l'inverter che per il motore, avendo quindi un risparmio evidente sui consumi, pero' informandomi da un'altra parte

sembra invece che mettendo un motore piu' piccolo e un inverter adeguato la macchina consumera' di piu' in quanto l'inverter dovra' lavorare quasi

sempre al massimo della sua corrente erogabile, mentre mantenedo le dimensioni di potenza attuali la corrente erogata sara' inferiore e quindi

ci sara' solo in questo caso un risparmio sui consumi.Spero di essermi spiegato..

Purtroppo non riesco a decidere al momento quale strada scegliere, la differenza di prezzo alla fine e' del 25% tra un tipo e l'altro e quindi non eccessiva

solo vorrei essere sicuro

Vi ringrazio in anticipo se riuscirete a consigliarmi

Saluti


Inserita:

La potenza necessaria è indipendente dal tipo di motorizzazione usata.

Se la macchina per svolgere le operazioni previste necessita, ad esempio, di 5 kW meccanici, qualsiasi motore impiegato, sia esso in cc o in ca, dovrà erogare 5 kW.

L'unica differenza tra le varie soluzioni è il rendimento, cioè quanta energia elettrica consumi per rendere quei 5 kW meccanici.

Prima cosa da verificare: quanta potenza necessita effettivamente alla tua macchina?

Di che tipo di amcchibna si tratta?

Perchè potrebbe anche risultare che se basta un azioanmento da 7.15 kW in continua, menttendone uno in c.a. devi salire a >10 kW!

Questo, per esempio, succede, se il motore in cc in fase transitoria eroga 1.5 volte la corrente nominale.

Ma anche ammettendo che la potenza richiesta sia >= 4.5 kW non ci sono significative differenze di rendimento tra un azionamento in cc ed uno in ca. Anche nel caso tu usassi un nuovissimo motore ad alta efficienza, passeresti da un rendimento di 0.75 circa ad uno di 0.85.

I vantaggi degli azioanmenti in ca sono esclusivamente per la manutenzione, perchè i motori in ca necessitano di amnutenzione (qausi) nulla.

Prova a descrive la macchina e magari ti si può indirizzare meglio.

Inserita:

Grazie intanto per la risposta,

la macchina in realtra 'e un impianto (piccolo) di coestrusione per materie plastiche (film in bolla), i motori comandano i riduttori e quindi le rispettive 3 viti

di plastificazione,(diametro di 30 mm ) per una produzione oraria per singola vite di circa 20 kg.

La ditta che mi fara' la sostituzione afferma che una volta (20 anni fa eta' della macchina) si usava sovradimensionare i motori per allungare i tempi di manuntezione sui motori in cc, e quindi si poteva scendere in potenza ( i motori non gireranno mai al massimo dei giri, attualmente a max velocita' di produzione

siamo a circa il 70% della velocita nominale).

Naturalmente questo in realta' non mi convince, quello che mi premeva di piu' era fare la scelta migliore in funzione

dei consumi di corrente ovvero meglio i 4,5 kw o meglio i 7,5 kw?

Di primo acchitto sarei per mantenere le attuali potenze, ma il dubbio in questo senso mi era venuto ...

Mi sono stati proposti inverter vettoriali marca Vacon e motori servoventilati marca ABB.

Inserita: (modificato)
...si usava sovradimensionare i motori per allungare i tempi di manuntezione sui motori in cc,..

Balle!

Il motore di un estrusore è dimensionato, se il meccanico ha fatto le cose per bene, per avere la coppia necessaria anche per vincere eventuali "impuntature". Cosa che un motore in cc fa meglio di un motre in alternata.

Nulla da eccepire sui motori proposti, almeno sulla carta. Invece per gli inverter avrei qaulche cosa da eccepire, ma è un mio parere personale.

Sempre come parere strettamente personale. Io non farei la sostituzione degli azionamenti. O meglio la farei se, e solo se, i motori sono usurati al punto che è più conveniente cambiarli che manutenerli.

Comunque fai una verifica molto empirica. Fai andare gli estrusori al massimo consentito dalla attuale produzione e annotati la corrente assorbita dai motori (dovrebbe esserci l'amperometro sulla porta del quadro); avrai un'idea della potenza necessaria in condizioni normali, poi è necessario comunque una certa maggiorazioen se si vuole raggiungere il massimo della produttività, più un piccolo margine di sicurezza.

Ti riassumo i punti critici fondamentali.

1 - Ti propongono motori in grado di erogare solo il 63% della potenza nominale, e solo il 42% della potenza di picco degli attali motori. Questo perchè un motore in cc ammette un assorbimento pari 1,5 *In per 1' ogno 10'. Non avendo dati sulla richiesta di coppia effettiva questa riduzione mi lascia alquanto dubbioso, specialmente se considero il ragionamento che al motiva.

2- Gli inverter non si dimensionano mai in potenza, bensì in corrente. Si sceglie il motore adatto all'applicazione, poi in funzione della corrente che assorbirà il motore in regime continuativo, si scegle l'inverter ingrado di fornirla. Le potenze di targa degli inverter spesso nascondono furberie commerciali. :angry:

3 - Sostituire un azionamento in cc con uno in ca porta vantaggi esclusivamente dal punto di vista della manutenziene del motore. In compenso l'inverter è molto più delicato di un convertitore a SCR, che son dei veri e propri muli da lavoro. Quindi se non c'è una necessità stringente di sostituzione dei motori, io non farei il cambio.

4 - Cambiare azionamenti in cc con altri in ca non porta a significativi risparmi energetici. La potenza meccanica non cambia se non cambia la macchina. Anche usando motori ad altissima efficienza il risparmio energetico, anche con valutazione ottimistica, non arriva al 15% (ma siamo molto ottimisti). VIsta la potenza installata da solo non giustifica la sostituzione, almeno dal punto di vista economico.

Modificato: da Livio Orsini
Inserita:

Grazie per la celerita' della risposta,

dunque faccendo un raffronto (sono riuscito ad avere qualche dato in piu') :

motore attuale in cc 7,35kg a 2500 giri assorbe 18,7 A , potenza 28Nm

motore proposto in ca marca ABB 4 poli 7,5 kw a 1500 giri (50hz) assorbe 15 A , potenza 49,7Nm

inverter vacon da 7,5 Kw corrente di uscita A16

mi mancano i dati per la taglia piu' piccola ma a sto' punto poco importa,

Comunque fai una verifica molto empirica. Fai andare gli estrusori al massimo consentito dalla attuale produzione e annotati la corrente assorbita dai motori (dovrebbe esserci l'amperometro sulla porta del quadro); avrai un'idea della potenza necessaria in condizioni normali, poi è necessario comunque una certa maggiorazioen se si vuole raggiungere il massimo della produttività, più un piccolo margine di sicurezza.

Siamo nell'ordine dei 10 ampere a max velocita' di produzione e con materiali "standar"(polietilene bassa densita')

con altri materiali gli amper salgono e quindi di solito "per non tirare il collo" alla macchia abbassiamo i giri motore e quindi stiamo piu' bassi

con la produzione

purtroppo ormai il rotore dei motori in cc e' preso molto male (e' gia' stato retificato 2 volte), e alcune lamelle sono addirittura spaccate

quindi non credo mi convenga una riparazione , essendo 3 motori da revisionare penso che la spesa (che non so ) sia piuttosto

alta.

4 - Cambiare azionamenti in cc con altri in ca non porta a significativi risparmi energetici. La potenza meccanica non cambia se non cambia la macchina. Anche usando motori ad altissima efficienza il risparmio energetico, anche con valutazione ottimistica, non arriva al 15% (ma siamo molto ottimisti). VIsta la potenza installata da solo non giustifica la sostituzione, almeno dal punto di vista economico.

questo mi mette in crisi :rolleyes: , ero convinto che "gli inverter " alla fine facessero rispiarmiare , infatti l'aggiornamento motore+inverter e' stato fatto

praticamente ovunque (totale 6 linee di estrusione di varie taglie piu' altri macchinari )

Inserita:
..che "gli inverter " alla fine facessero rispiarmiare...

Partiamo da qui.

Se hai, per esempio, una soffiante azionata da un motore a velocità fissa, per variare la portata d'aria sei costretto a strozzare il flusso con serrande. Quindi anche per portate basse hai un cosumo elevato. Se alimenti il motore della soffiante con inverter per diminuire la portata devi solo diminuire la velocità del motore. In questo modo ottieni 2 benefici.

Per diminuire la velocità devi diminuire la frequenza e quindi, si deve proporzionalmente ridurre la tensione di alimentazione. A metà velocità avrai anche metà tensione; i canonici 400 V sono ridotti a 200 V quindi, a parità di corrente assorbita assorbi circa metà potenza.

Non solo. I ventilatori richiedono una coppia che cresce col quadrato dell velocità, quindi dimezzando la velocità riduci ad un quaro la coppia richiesta con conseguente diminuzione della corrente assorbita.

Riassumendo. Riducendo la velocità si riduce la corrente assorbita e e la tensione applicata, quindi riduzione della potenza assorbita. Se poi usi anche un motore ad alta efficienza incrementi ancora di più il risparmio.

Nel tuo caso, invece, hai già un azionamento con queste caratteristiche. Il motore in continua ha proprio come caratteristica di macchina la velocità proporzionale alla tensione di armatura e la coppia proporzioanle alla corrente assorbita.

Il tuo motore qausi certamente sarà un motore da 440V di armatura; erogando al coppia nominale (28 Nm) assorbe 18.7A che equivalgono a 8.228 kW elettrici assorbiti e rende 7.35 kW meccanici con rendimento di circa 0.89.

Se dimezzi la velocità mantenendo costante la coppia erogata, dimezzi la potenza meccanica ma anche la potenza elettrica assorbita. Infatti il motore assorbirà semnpre 18.7 A, ma sarà alimentato a 220V di armatura, il che corrisponde a 4.114 kW elettrici assorbiti.

Attenzione. Il tuo motore in continua ha una velocità nominale di 2500 rpm, mentre quello in alternata proposto ne ha 1500, quindi sarà necessario modificare il rapporto di riduzione. Se non lo fai puoi raggiungere i 2500 aumentando la frequenza di lavoro sino a 83.33Hz.

Però...c'è sempre un però. Da 50Hz a 83.33 Hz devi lavorare a potenza costante 8 a meno di un piccolo imbroglio che si fa al motore :) ), quindi decresce la coppia sin al 60% di quella nominale. Cioè la tua coppia passa da 49.7 Nm a 29.82 Nm. Non ci dovrebbero essere problemi perchè un poco maggiore di quella in continua, però dall'inverter non puoi spremere, in modo transitorio, valori di corrente maggiori come si può fare per quelli incontinua.

Direi che la soluzione proposta può sostituire il vecchi azionamento in cc.

Personalmente userei altra marca d'inverter. Le mie preferenze vanno a Mitsubishi, ABB e, in caso di pompe., anche Danfoss.

Inserita:

Wow, molto esauriente!!

ti ringrazio tanto per il tempo che mi hai dedicato,domani viene gia' il titolare della ditta

per definire il lavoro da fare,magari provo a buttare la' una marca degli inverter che mi hai proposto,

anche se gia' in fase di preventivo mi aveva detto che i Vacon sono ottimi come qualita'/prezzo....

Grazie ancora per avermi chiarito le idee

A presto

Doge

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