Cali tensione a monte degli azionamenti

[Ste92]

Buonasera a tutti, vorrei sottoporvi una domanda teorica su un argomento che non mi convince ma magari mi sbaglio io.. 

È possibile che se cala la tensione di alimentazione degli azionamenti che alimentano dei motori abbastanza potenti, con correnti nominali di 600 A, aumenta la corrente di armatura in corrispondenza di questi cali di tensione??  

Mi hanno detto così ma io ho dei grossi dubbi in proposito, se qualche esperto ha delle delucidazione da darmi sono ben accolte, grazie  

[ken]

P(potenza)=V*I se cala V aumenta I. questo detto in modo abbastanza spiccio.

[leleviola]

Ovviamente stiamo parlando di motori a corrente continua giusto?

Non sono molto esperto in materia ma dovrebbe essere una normale reazione d'armatura o meglio per mantenere la medesima potenza erogata al calare della tensione pare che l'armatura aumenti la corrente assorbita, in effetti sembra strano perchè in corrente continua non ci caratteristiche in gioco che potrebbero cambiare al variare di alcune grandezze elettriche perciò tale aumento di corrente sembra ingiustificato al calare della tensione, la resistenza dell'avvolgimento d'armatura è quella, al calare della tensione dovrebbe calare di pari passo la corrente, presuppongo sia questo quello a cui ti riferisci, vediamo se qualcuno più esperto ci da dei lumi... 

[Ste92]

Appunto vorrei dei pareri in proposito, perché pure io ho pensato la stessa cosa, però senza parlare di azionamenti, se alimenti un motore a tensione dimezzata non assorbira' il doppio, ma sia la corrente assorbita sia la coppia saranno inferiori.. Ad esempio con un comunissimo avviamento stella triangolo.. Chiedo se con di mezzo azionamenti cambi qualcosa, sono degli azionamenti per motori in cc con eccitazione indipendente

[mmelettra]

Ciao Ste92,

questo calare della rete di alimentazione hai notato in quale momento succede? Se succede in corrispondenza di un alto assorbimento dei motori può essere una normalissima caduta di tensione sulla linea.

In pratica se il motore ha bisogno di una certa potenza per eseguire un lavoro in corrispondenza di tale assorbimento di corrente può calare la tensione di rete a causa di una caduta di tensione, di che valori parliamo? Di quanto cala?

[Livio Orsini]

Se sono motori in corrente continua la corrente di armatura dipende esclusivamente dalla coppia che il motore eroga.

Quindi si il carico meccanico all'albero del motore rimane invariato anche la corrente assorbita è costante.

Se cala la tensione di alimentazione la reazione di velocità, o di armatura, cerca di mantenere costante la velocità o la tensione di uscita, purchè ci sia sufficiente margine di tensione

[Ste92]

Innanzitutto grazie a tutti per le risposte. 

Per rispondere a MmElettra, si non ho dati certi ma la cdt si ha quando un altro carico importante avviene in contemporanea, ma la domanda non è riferita sul perché avviene questa caduta ma sui suoi effetti.. 

Io avevo pensato come dice Livio, quindi  Livio mi confermi che al calare della tensione di alimentazione (se non cala troppo da far intervenire la protezione di low voltage) la corrente di armatura non aumenta se non ci sono variazioni sul carico meccanico giusto?.. 

 

[Livio Orsini]

2 ore fa, Ste92 scrisse:

giusto?.. 

 

Si la corrente è proporzionale solo alla coppia.

Ci potrebbe essere un altro problema, però. Il convertitore potrebbe entrare in errore di velocità; se sei verso il massi o della tensione di armatura, perchè sei al massimo dei giri, e la cdt è significativa, l'anello di velocità potrebbe non riuscire a compensare l'errore di velocità perchè ha ragiunto il limite della tensione di armatura.

[mmelettra]

Ecco che Livio si è spiegato molto meglio di me 😀

Intendevo dire proprio che se la caduta è poca non dovrebbe mai crearti problemi, se invece cala di molto e sei ad alte velocità vicine al massimo di tensione di armatura allora l'azionamento non riuscirà più a lavorare nel modo corretto, in qualunque caso la tensione di armatura non aumenta all'abbassamento della rete

 

Non hai però precisato se ha un'eccitazione fissa o deflussata?

[Ste92]

Da dati nominali è fissa fino a 1050rpm e deflussata per arrivare a 2000  rpm.. Sarei interessato a quello che mi avete detto, in che senso l azionamento non riesce a compensare l errore di velocità se lavora al limite della tensione? 

[mmelettra]

In pratica semplificando a 1050 giri la tensione di armatura sarà intorno alla tensione nominale, da 1050 a 2000 rimane sempre la stessa o comunque non arriva a superarla di molto se deflussa in modo corretto. 

 

Ovviamente se sei a 1050 giri e la tensione di rete cala del 30% come puoi avere la nominale di armatura in uscita dal convertitore? 

 

Non ho dato valori di tensione perché non so se è a 400V od altro, non so se mi sono spiegato bene :)

[Livio Orsini]

Per completare la spiegazione.

Ammettiamo che il motore abbia, come dati di targa, Va = 400 V  w = 1050 rpm.

Significa che che ogni 380.95 mV di tensione di armatura la velocità angolare varia di 1 rpm.

Se, causa una riduzione della tensione altrenata in ingresso, il tuo convertitore non riesce ad avere 400V in uscita ma soli 390V, la velocità potra arrivare a soli 1023,74 rpm. Questo in teoria, in pratica sarà anche peggio perchè questa è la tensione ai morsetti, mentre la vera tensione di armatura dovrà tenere conto anche della cdt dovuta alle resistenze di armatura; questa cdt è proporzionale alla corrente assorbita, quindi variabile.

 

In teoria si potrebbe deflussare per compensare, perdendo un poco di coppia. Basta tarare l'intervento del deflusso non a 395V ma a 385

[mmelettra]

Livio ha fatto esempi numerici in modo da spiegare al meglio tutto, ma Ste92 non è il caso che scrivi i dati di targa completi del motore per parlare esattamente del tuo caso specifico?

 

Considera che quando il convertitore va in deflusso perde coppia proporzionalmente alla velocità, quindi se anticipi il deflusso a parità di velocità motore e carico avrai un assorbimento leggermente superiore oltre i 1050 giri, se già adesso sei vicino ai 600A potresti avere ancora problemi di velocità dopo.

[Livio Orsini]

A paraità di corrente assorbita, se il flusso diminuisce, la coppia scende proporzionalemente perchè la potenza è costante. Una volta raggiunto il limitie di corrente previsto per quel motore, il convertitore la limita comunque ed il motore stalla.

[Sandro Calligaro]

Nei drive AC, di solito, si fissa il riferimento di tensione per il deflussaggio tenendo un margine fisso rispetto alla tensione disponibile, cioè alla tensione del bus DC attuale.

Mi aspetto che si faccia così anche nel DC (per lo meno al giorno d'oggi)...

 

il 3/11/2018 at 13:23 , Ste92 scrisse:

al calare della tensione di alimentazione (se non cala troppo da far intervenire la protezione di low voltage) la corrente di armatura non aumenta se non ci sono variazioni sul carico meccanico

La coppia è proporzionale al prodotto della corrente di armatura per quella di eccitazione.

A parità di coppia di carico, se si va in deflussaggio (cioè se cala la corrente di eccitazione), la corrente di armatura aumenta (ovviamente fino al raggiungimento del limite, come diceva Livio).

Ovviamente, l'eventuale diminuzione della corrente di eccitazione e l'aumento di corrente di armatura avvengono per l'azione del controllore, che cerca di mantenere la velocità al setpoint.

 

il 6/11/2018 at 07:38 , Livio Orsini scrisse:

Una volta raggiunto il limitie di corrente previsto per quel motore, il convertitore la limita comunque ed il motore stalla.

Provo ad essere più chiaro: la velocità cala, quindi la tensione indotta cala e si può raggiungere un nuovo equilibrio, a velocità più bassa.

Può però succedere che si inneschino oscillazioni che non si estinguono, perché quando la velocità si abbassa aumenta di nuovo la corrente di eccitazione, e così via (quanto è stabile o oscilla dipende dalla rapidità con cui i controlli di deflussaggio e di velocità reagiscono alle variazioni).

 

 

[Livio Orsini]

37 minuti fa, Sandro Calligaro scrisse:

Mi aspetto che si faccia così anche nel DC (per lo meno al giorno d'oggi)...

 

La teoria, e la buona pratica, dice che si deve prendere come valore di riferimento o il valore di tensione nominale di armatura del motore, oppure la massima tensione in uscita dal convertitore con il minimo valore di tensione di rete.

Di norma la tensione di rete, nei limiti della legge europea, è  400 V +/- 15%, quindi la minima tensione di ingresso è da considerarsi 340 Vca

Dal valore possibile di minima tensione di armatura, o della tensione nominale del motore se è inferiore al valore minimo dato dalla rete, si tolgono 10V,  se non previsto altrimenti dal costruttore del convertitore; questo valore corrisponde alla soglia di intervento del deflussaggio.

 

Poi nella realtà le cose possonio essere molto differenti.

Solitamente per reti a 400 V con azionamenti reversibili e motori con tensione nominaledi 400V la soglia di intervento del deflussaggio è messa, se va bene, a 390 Vcc.

 

45 minuti fa, Sandro Calligaro scrisse:

e si può raggiungere un nuovo equilibrio, a velocità più bassa.

 

Questo è vero se, e solo se, il carico resistente è funzione della velocità come nelcaso di un ventilatore o di una pompa.

Però se l'azionamento è retro azionato in velocità anche nel caso di un ventilatore non ci sarà un nuovo equilibrio a velocità inferiore, perchè il regolatore di velocità forzerà per portare a zero l'errore.Solo se si lavora ad anello aperto o in reazione di armaturapotrebbe verificarsi un equilibrio a velocità inferiore.

 

 

[Sandro Calligaro]

4 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

La teoria, e la buona pratica, dice che si deve prendere come valore di riferimento o il valore di tensione nominale di armatura del motore, oppure la massima tensione in uscita dal convertitore con il minimo valore di tensione di rete.

Come valore massimo (o di funzionamento nominale) va bene, ma dovrebbe essere ridotta se la tensione di rete (e quindi la massima tensione di armatura disponibile) cala.

 

4 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

Questo è vero se, e solo se, il carico resistente è funzione della velocità come nelcaso di un ventilatore o di una pompa. 

Però se l'azionamento è retro azionato in velocità anche nel caso di un ventilatore non ci sarà un nuovo equilibrio a velocità inferiore, perchè il regolatore di velocità forzerà per portare a zero l'errore.Solo se si lavora ad anello aperto o in reazione di armaturapotrebbe verificarsi un equilibrio a velocità inferiore. 

Sì, è vero, ho assunto un carico dipendente dalla velocità.

Per equilibrio intendevo funzionamento a velocità legata solamente al limite di corrente di armatura ed alla coppia di carico.

[Livio Orsini]

14 minuti fa, Sandro Calligaro scrisse:

Come valore massimo (o di funzionamento nominale) va bene, ma dovrebbe essere ridotta se la tensione di rete (e quindi la massima tensione di armatura disponibile) cala.

 

Credevo di essere stato chiaro, dando anche il limite minimo teorico per reti a 400V nominali.

14 minuti fa, Sandro Calligaro scrisse:

Sì, è vero, ho assunto un carico dipendente dalla velocità.

 

Ma anche in questo caso non ci deve essere un controllo di velocità reazionato, altrimenti il sistema si ferma per superamento dell'errore di velocità.

 

Chiarisco con un esempio.

Ho una pompa con motore reazionato in velocità o, meglio, in pressione. Il sistema è in equilibrio e l'azionamento è prossimo al limite di corrente.

Viene richiesto un aumento di pressione che comporta un aumento di velocità; il deflussatore deflussa per far aumentare la velocità, però il calo di coppia fa rallentare ulteriormente il motore, con conseguente ulteriore deflussaggio e così via sino a che non si superi la soglia di errore. di velocità o di pressione secondo quale ttrasduttore è stato impiegato. Questo errore causa il blocco dell'azionamento con segnalazione del relativo allarme.