Regolazione Velocità Motore Impastatrice

[andrea1984]

Salve, ho letto diversi thread a proposito della regoalzione di velocità del motore asincrono, e vorrei qualche delucidazione in più.

Ho acquistato una piccola impastatrice della FAMAG (qui trovate la sua descrizione http://www.agrieuro....ase-p-1501.html) dotata di un motore monofase asincrono ad una velocità. Nelle impastatrici professionali ci sono due velocità, che da quanto ho appreso su questo forum, utilizzano un secondo avvolgimento con un numero di poli maggiori in modo da aumentare la velocità.

Mediamente una impastatrice professionale ha le seguenti velocità:

1° Velocità:

Velocità spirale: 100 rpm

Velocità vasca: 10 rpm

2° Velocità:

Velocità spirale: 200 rpm

Velocità vasca: 20 rpm

La mia impastatrice, ha le seguenti velocità (misurate con un tachimetro digitale):

Velocità motore: 1466 rpm

Velocità spirale: 127 rpm

Velocità vasca: 15 rpm

Ora io non so se adoperando un piccolo inverter a frequenza variabile e aumentando la frequenza di alimentazione (per arrivare alla seconda velocità dovrei raddoppiare circa la frequenza di alimentazione?) il motore si rovini. Se il motore non si rovina, il fatto che perda coppia non è rilevante perché ad alte velocità si lavorano solamente impasti molli.

Se invece non è bene far lavorare il motore ad una frequenza di alimentazione superiore a 50 Hz, si potrebbe pensare di sostituire la prima puleggia che raccorda il motore al resto della meccanica con una puleggia di diametro dimezzato, raddoppiando quindi le velocità a scapito di una coppia dimmezzata, e usare l'inverter solamente per diminuire la frequenza di alimentazione. In questo modo il motore non si rovina, la ma coppia è dimezzata su tutto il range di velocità.

Cosa mi consigliate?

Grazie

[Livio Orsini]

Inverter per motori asincroni monofasi ne esistono pochi e costosi, adatti per pompe e ventilatori. La tua applicazione non si adatta molto bene ad un inverter.

Dimezzare il rapporto di riduzione aumenti si la velovcità, ma dimezzi la coppia motrice; purtroppo non esistino pasti gratis, tutto si paga.

éptresti ipotizzare un cambio di motore con uno di potenza maggiore e con velocità doppia. Ora monti un motore 4 poli, potresti sostituirlo con uno a 2 poli. La spesa è sicuramente inferiore a quella di un inverter, i risultati sono migliori. Se raddoppiando la velocità questa risulta eccessiva, puoi sempre aumentare il diametro della puleggia primaria, guadagnado anche in coppia.

Modificato: 11 dicembre 2012 da Livio Orsini

[Mardock]

L'impastatrice è monofase quindo parlare di inverter ha poco senso...

Non avevo letto la risposta di Livio, che come al solito è sempre molto esaustiva, scusate.

Saluti

Modificato: 11 dicembre 2012 da Mardock

[andrea1984]

Sarà anche monofase, ma c'è il solito condensatore che comunque lo fa diventare bifase.

Ho visto questi piccoli inverter della mitsubishi che sembravano fare al mio caso, mi sbaglio?

Escono con tutte e tre le fasi, e hanno un controllo vettoriale, e si può quindi cambiare anche la frequenza.

http://www.mitsubishi-automation.com/products/inverters_fr_d_700-sc.htm?distributor=0

Un cambio di motore potrebbe essere interessante per avere più coppia, ma rimane il problema di avere la seconda velocità.

[Livio Orsini]

Escono con tutte e tre le fasi, e hanno un controllo vettoriale, e si può quindi cambiare anche la frequenza.

E' un inverter classico mono-trifase e serve per pilotare motori trifasi con rete monofase. Ottimo apparato, ma inadatto al tuo motore.

Il tuo motore non è bifase, ma monofase con avvolgimento ausiliario.

[andrea1984]

Ok, anche se non so quale sia la differenza tra le due tipologie di motori.

Detto ciò, non è possibile utilizzare quell'inverter collegando una fase sola, o due fasi ed eliminando il condensatore?

Quale sarebbe l'alternativa? Cambiando il motore come potrei variare la velocità?

[roberto8303]

Ora monti un motore 4 poli, potresti sostituirlo con uno a 2 poli. La spesa è sicuramente inferiore a quella di un inverter, i risultati sono migliori. Se raddoppiando la velocità questa risulta eccessiva, puoi sempre aumentare il diametro della puleggia primaria, guadagnado anche in coppia.

Livio scusa se mi intrometto, ma un motore due poli con potenza doppia per ottenere la stessa coppia, ha dimensioni maggiori di ingombro, non credo che sotto quella macchina ci sia lo spazio per poter ospitare un motore piu grande, oltre il fatto dei fori per fissarlo, altezza d asse ecc...L idea tua piace anche a me, ma forse questo è uno dei casi dove bisogna anche cercare di accontentarsi,forse non serve neanche la stessa coppia a 100 rpm come a 200rpm tutto dipende dal materiale da lavorare se cambia di consistenza e densita quando si cambia la velocita...questo lo sa solo chi lavora il prodotto:)

[Livio Orsini]

Se le impastatrici professionali costano un bel po' di più una ragione ci deve essere. Trasformare una macchina amatoriale in modo che abbia le prestazioni di una professionale, oltre ad andare incontro a spese elevate, non è sempre possibile.

Bisogna vedere le dimensioni dove è alloggiato il motore, poi è possiible ragionare su dati. Bisogna conoscere anche la coppia necessaria.

Le soluzioni possibili per avere maggior velocità e 2 velocità sono:

• Cambiare motore con uno 3 fase ed aggiungere un inverter
  
• Usare un mtore universale (spazzole) ed usare un variatore a parzializzazione di fase
  
• Usare un motore a 2 poli e cambio meccanico
  
• usare un mtore a 2 velocità
  

[andrea1984]

Spesso l'innovazione italiana fa ridere, e nel caso delle macchine alimentari è proprio così. Nel frattempo gli altri paesi guadagnano spazio e tra qualche perderemo anche questa egemonia.

Una macchina professionale ha in più solamente le dimensioni, la seconda velocità, e l'alimentazione trifase. E basta.

Tornando a noi, queste sono le foto con le dimensioni dell'alloggiamento del motore: http://imageshack.us/g/1/9915407/

Purtroppo non so come calcolare la coppia necessaria.

Sarebbe possibile calcolare la coppia fornita dall'attuale motore sapendo la sua potenza in hp ed il numero di giri?

[Livio Orsini]

Spesso l'innovazione italiana fa ridere, e nel caso delle macchine alimentari è proprio così. Nel frattempo gli altri paesi guadagnano spazio e tra qualche perderemo anche questa egemonia.

Da sempre tra i difetti nazionali c'è l'uatodenigrazione. I nostri prodotti son sempre i peggiori ed i più costosi, son sempre i più arretrati, ed i meno performanti.

All'estero fanno a gara, ad esempio, a dare nomi dal suono italiano a moltissimi prodotti non solo alimentari. Molte case produttrici di automobili battezzano i loro modelli di punta con nomi italici, ma noi predìferamo autovetture straniere.

Forse la storiella di Fracchia che va a Parigi, compra un fiasco di chianti spacciato come vino francese, pagandolo 10 volte in più che in Italia, non è poi solo una storiella comica.

Non c'è molto da innovare su una macchina così semplice, almeno sino a che i motori elettrici non saranno rivoluzionati. Certamente poteva essere motorizzata con un bel motore brushless sinusoidale e relativa elettronica di controllo. Bastava aggiungere un paio di dm3 d'ingombro ed un bel 500 € di costo. Poi le avrebbero comprate solo per le cucine di qualche sceicco arabo, di qualche oiligarca russo e di qualche evasore fiscale nostrano.

Venendo al problema tecnico.

Una macchina per uso domestico deve avere assolutamente un'alimentazione monofase e dimensioni contenute, per poter essere alloggiata semza problemi in una cucina.

Se deve servire ad uso domestico, quindi lavorare, al più, un paio d'ore al giorno è stata calcolata tenendo presente queste prestazioni; una macchina per uso professionale ha minor limitazioni d'ingombro, non subisce il limite della rete di distrubuzione elettrica domestica e, soprattutto, è dimensionata per un uso intensivo per parecchie ore al giorno.

Sarebbe possibile calcolare la coppia fornita dall'attuale motore sapendo la sua potenza in hp ed il numero di giri?

Certamente. Sul libretto di uso e manutenzione è riportata la potenza elettrica assorbita dalla macchina. Questa potenza è praticamente assorbita dal solo motore. Ipotizzando un rendimento di 0.8 ricavi la potenza meccanica del motore; la potenza equivale al prodotto della velocità per la coppia motrice, a questo punto hai la coppi erogata dal motore, però a cosa ti può servire? Se sostituisci l'attuale motore con uno a doppia velocità sai automaticamente che, a parità di potenza, la coppia si dimezza. Se vuoi amntenere costante la coppia devi raddoppiare la potenza.

Poi c'è una considerazione di fondo. Chi ha progettato la macchina, se ha fatto il lavore come prevede la regola dell'arte, avrà dimensionato la meccanica per quella velocità e per quella potenza. Andarle a modificare è probabile che si pèossa accorciare la vita della macchina, se non addirittura avere risultati pericolosi.

[andrea1984]

E' sicuro che chi ha progettato la macchina lo abbia fatto per quella potenza e quella velocità, ma non per questo il mio (ma ti posso garantire che anche di molte altre persone) è quello di avere una seconda velocità almeno. Tanto per chiarire il quadro completo, macchine ad uso casalingo o professionale di tipo planetaria hanno almeno 3 velocità. E' vero che solitamente hanno a che fare con impasti morbidi, ma quelle semiprofessionali monofase hanno almeno 3 velocità.

http://www.macchine-alimentari.it/impastatrice-planetaria-multifunzione-testa-ribaltabile-p-1.html

Per le impastatrici a spirale invece non c'è stata questa loro necessità, che invece secondo me c'è eccome. Sarebbe infatti secondo me opportuno chiedere a qualche società italiana (come quella della mia impastatrice) delle modifiche in questa direzione. In un forum di appassionati del settore sono riusciti a farsi modificare dalal ditta costruttrice un forno elettrico secondo le loro esigenze, ed ora quel forno risulta più venduto dell'originale. La modifica ha un suo perché, non è semplicemente un vezzo. Per il momento mi limito a tentare la modifica sulla mia, se funziona magari può essere portata come idea alla ditta costruttrice.

Se esistono quindi impastatrici planetarie che hanno più velocità e sono monofase, deve esserci il modo di fare la stessa cosa anche sulla mia spirale.

[Livio Orsini]

La modifica ha un suo perché, non è semplicemente un vezzo.

Se lo affermi tu ci credo. Certamente o sei il primo o nessuna altro ha segnalato la cosa al costruttore. Può anche essere che sia una modifica che migliora di molto le prestazioni della macchina. Io, non avendo ne esperienza ne conoscenza in fatto di problematiche di paste ed impasti alimentari, non posso che accettare per valido quello che affermi.

Regolare la velocità di una macchina, anche con alimentazione monofase è abbastamza semplice, basta pensare alle lavatrici che da sempre hanno almeno 2 velocvità.

Il tuo problema specifico non è la regolazione della velocità, ma sono le modifiche che devi apportare alla macchina, avendo a disposizione solo lo spazio previsto per l'originale.

Poi c'è il problema della velocità. Se si trattasse solo di una seconda o terza velocità, ridotte rispetto all'attuale, sarebbe solo un probleme di sapere come fare. Volendo all'incirca raddoppiare l'attuale velocità, è tutto da verificare se la meccanica "terrebbe" alle maggiori sollecitazioni.

Per prima cosa, visto che vuoi modificarla, ti consiglio di aprirla e di verificare il tipo di motore usato, se possibile reperire i dati di targa del motore stesso.

Poi, dati alla mano, è possiible fare ipotesi più mirate.

Modificato: 12 dicembre 2012 da Livio Orsini

[andrea1984]

Purtroppo sul motore non c'è scritto nulla. Le uniche informazioni che ho è che ha una dimensione di 14cm di diametro e 15cm di altezza, e che il produttore dichiara essere di potenza pari a 0,35 hp. Sull'etichetta visibile sul retro c'è scritto che assorbe 3 A, ma mi sembra improbabile. A vuoto ho misurato 1 A, ma per essere da 0,35 hp 3 A mi sembrano eccessivi.

L'alloggiamento secondo me permette l'inserimento di un motore cc di 300W a 3000 rpm. Una scheda di regolazione della velocità potrebbe essere posta all'esterno. Non so quanto sia il rumore del motore cc rispetto ad un ca, nel mio caso c'è solo la trasmissine a catena che fa un po' di rumoraccio ma niente di eccessivo.

[roberto8303]

In rete è il primo catalogo motori che ho trovato,

http://www.difrancescotecnologie.it/pdf/catalogo.pdf

vedi le pagine 7-8-9, comunque i 3 ampere di assorbimento sono giusti, poi se devi aumentare la velocita con gli rpm del motore cioe da 1400rpm a 2800rpm devi raddoppiare anche al potenza, quindi devi vedere un motore 2 poli 2800rpm da 0,75hp che equivale alla grandezza tipo 71, quindi vedi le misure di ingombro sul catalogo, poi un ultima cosa, considera come si vede nelle foto, che, lo spazio sopra al motore non è molto ed esso è molto importante, perche permette alla ventola di aspirare tutta l aria necessaria per raffreddare il motore, se arrivi con un altro motore piu grande sotto alla base della macchina otturi il carter della ventola motore, strozzando cosi di molto l aria per raffreddare....

[andrea1984]

Mi spieghi perché un motore da 0,35 hp dovrebbe consumare 3A, vale a dire 700W? Convertendo da HP a Watt e quindi Ampere mi risultano 2A per un motore da 0,35 hp, per arrivare a 3A ce ne vuole ancora parecchio.

I motori che mi hai consigliato sono tutti asincroni monofase (non ho capito se ti riferivi alla pagina del pdf o quella impressa sul documento, ma cambia poco), quindi necessita comunque di un inverter per la regolazione della velocità giusto? Sarebbe forse una spesa maggiore rispetto ad un motore in CC con relativo controllo di velocità, no?

[roberto8303]

primo perche se c è scritto sull impastatrice evidentemente è cosi comunque non voglio fare calcoli anche perche non conosco i dati da inserire nella formula P=V*I *n *cosf, il motore monofase, dove n è il rendimento che non conosciamo. Poi aggiungici qualche altro dispositivo tipo contattore e se cè qualche spia e la corrente dichiarata arriva eccome a 3A a pieno carico.

Ti ho suggerito quella tabella solo per vedere le dimensioni d ingombro del motore asincrono che sia esso monofase o trifase. Per la spesa maggiore sono punti di vista, il motore asincrono non necessita di manutenzione come uno a spazzole,quindi puo essere un punto a favore del motore asincrono. Si parlava di motori asincroni e ho consigliato questo, ma l idea di un magneti permanenti a spazzole 190volt di adeguata potenza a 3000rpm con scheda unidirezionale dc 230volt non è male, ma sempre dopo aver valutato tutti i pro e i contro....

[andrea1984]

Diciamo che la spesa che ipotizzavo per questa modifica fosse intorno ai 200€, ma cambiando motore asincrono + inverter sicuramente eccedo.

Io ho visto anche motori CC a 24V 3000rpm, tu mi dici 190V, mi sai dire la differenza? Mi daresti un listino anche di quelli?

Non pensare che non abbia guardato quel listino, l'ho guardato, ma le dimensioni per i motori con forma B14 (ma anche B5) non sono complete, ci sono solo alcuni diametri.

[Mirko Ceronti]

In un forum di appassionati del settore sono riusciti a farsi modificare dalla ditta costruttrice un forno elettrico secondo le loro esigenze, ed ora quel forno risulta più venduto dell'originale

Questo è (stranamente) un classico !

Quante volte mi son trovato a considerare che chi fa apparecchiature non usa apparecchiature.

Quante volte si sente in ogni tipo di disciplina, mestiere od hobby, l'addetto che impreca :

Ma se quello che s'è inventato sto coso si andasse a far.......

A volte sono solo sfoghi dovuti alla scarsa manualità od all'imperizia, ma quando le medesime considerazioni le fa un operatore "consumato" allora c'è del vero.

Analiticamente mi viene davvero da pensare che quello che ha inventato e realizzato un determinato dispositivo, lo abbia fatto dietro mandato (e ci sta) ma che poi sia lui, sia il reparto collaudi, di attività fanno ben altro (non credo che il progettista di ferri da stiro, stiri tutto il giorno) e quindi superata una sommaria verifica, finisce poi sul mercato, e l'esercito di casalinghe a quel punto valuta.

A volte la carenza è solo un dettaglio (che però sarebbe comunque comodo e quindi da non sottovalutare) e la vendita prosegue, altre volte invece si tratta di "errore grossolano",ed allora può essere che venga modificato.

Personalmente ritengo che le migliori realizzazioni (ed invenzioni) vengano suggerite dal basso, cioè dall'ultimo anello della catena, la quale fa la richiesta, e dopo il realizzatore "UMILMENTE" deve assolvere alle critiche, alle modifiche ed alle richieste in genere, dell'esperto committente.

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Mi spieghi perché un motore da 0,35 hp dovrebbe consumare 3A, vale a dire 700W?

Perchè questa è la potenza reattiva assorbita! Quindi non sono W ma VA

Non ci sono dati in proposito, però si può ipotizzare come reale un cosenphi di 0.8, da cui la potenza attiva assorbita scende a 560 W, se poi ipotizzi 0.6 di rendimento che, visto il tipo di motore, è abbastanza reale, la potenza resa è di 336 W che fanno circa 0.44 HP. Se consideri che 3 A non sono 700 VA ma 660 VA nominali e che ci sarà anche un minimo di consumo accessorio, i conti tornano più che bene.

[Mirko Ceronti]

Forse volevi scrivere "Potenza Apparente" vero Livio ? (VoltAmpere)

Altrimenti sarebbero "Var"

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Hai ragione Mirko, non sono ancora sveglio del tutto.

[Mirko Ceronti]

Li chiamano...Lapsus da risveglio

Forse è bene spiegare al nostro amico, che la potenza è una velocità, ovvero la velocità con cui si compie un lavoro.

E per dare un ordine di tangibilità al concetto, diremo che un uomo che solleva 75 Kg all'altezza di 1 metro in un tempo pari ad 1 secondo, esprime la potenza di 1 cavallo.

Ora, questa è la potenza meccanica dell'uomo resa ai muscoli, e per similitudine di esempio, quella resa all'albero del motore.

Ma....quanto bisogna dargli da mangiare a quest'uomo, perchè possa riuscire in uno sforzo simile ? (non da tutti)

Ovvero, quanta energia elettrica pretende il motore dalla rete, per sviluppare tale potenza all'atto pratico cioè all'albero ?

Se il rendimento fosse pari ad "1", la stessa (tanto entra, altrettanto esce).

Ma visto che purtroppo il moto perpetuo non esiste , sarà sempre maggiore di quella effettivamente trasmessa all'albero, ovvero più è basso il rendimento, più sarà la potenza NON utilizzata all'albero che se ne va in perdite varie.

Saluti

Mirko

[andrea1984]

Ok avete ragione voi Mi sembra che il cosphi fosse 0.8, perché ho usato un tester per l'assorbimento e credo proprio di aver letto un numero del genere accanto all'assorbimento di corrente.

Comuqnue non pensavo nemmeno che fosse 0.6 il rendimento, ma un 0.8. P.S. non ci sono accessori che assorbono, nemmeno una lampadina.

Riguardo invece al problema iniziale?

Modificato: 13 dicembre 2012 da andrea1984

[Livio Orsini]

diremo che un uomo che solleva 75 Kg all'altezza di 1 metro in un tempo pari ad 1 secondo, esprime la potenza di 1 cavallo.

Mirko, ora sono sveglio e....i conti non tornanao, hai dimenticato un *10 ;) .

Alzere in verticale di 1 m una massa di 75 kg corrisponde al lavoro di 1 J; se questo lavoro lo compi in 1" dissipi una potenza di 75 W. Per arrivare a circa 1 CV (755 W, mentre 1 HP = 756 W) devi alzare d 1 m 755 kg in 1" oppure 75,5 kg in 0.1".

Comuqnue non pensavo nemmeno che fosse 0.6 il rendimento, ma un 0.8. P.S.

Un rendimento di 0.8 è un valore adatto per un asincromo trifase, per un monofase o un motore universale i rendimenti son molto più bassi.

Riguardo invece al problema iniziale?

Le varie ipotesi le abbiamo già elencate e descritte, complete degli inconvenienti possibili. Ora sta a te decidere cosa fare. Personalmente lascerei le cose come stanno, però l'impastatrice non è mia.

[batta]

Mirko, ora sono sveglio e....i conti non tornanao, hai dimenticato un *10 ;) .

Alzere in verticale di 1 m una massa di 75 kg corrisponde al lavoro di 1 J

Sei sveglio ma, forse, ieri sera hai bevuto qualcosa di strano

Mirko dice bene. 75 kg sono 736 Newton. Sollevare 736 N per 1 metro corrisponde ad un lavoro di 736 Nm, ovvero 736 Joule. Se questo lavoro lo faccio in un secondo, la potenza è di 736 Watt = 1 CV

Nel tuo caso, visto che non puoi fare un cambio meccanico, a mio avviso la soluzione migliore per variare la velocità è l'uso di un motore asincrono trifase con inverter alimentato in monofase e uscita trifase.

L'unico problema è vedere che motore trovi con la stessa flangiatura del motore attuale.

Sicuramente un motore trifase con la stessa flangia e lo stesso ingombro ha anche una potenza più elevata del corrispondente monofase.

Dovresti però almeno conoscere la velocità di rotazione del motore attuale.