Caratteristiche motori per inverter

[ganzo]

Ciao. Mi sapete dire quali caratteristiche costruttive deve avere un motore trifase per essere predisposto al funzionamento con inverter? Grazie

[Sandro Calligaro]

Premetto che non so cosa significhi realmente "motore predisposto al funzionamento con inverter".

Ci sono, ovviamente, motori che per funzionare hanno bisogno di un inverter (ad esempio un motore sincrono a magneti permanenti, "brushless" o a riluttanza), ma credo che tu ti riferisca ad asincroni che il costruttore mette a catalogo con questa dicitura.

provo ad ipotizzare alcune caratteristiche utili/necessarie...

 

Per prima cosa, l'isolamento deve essere adeguato.

E' abbastanza assodato che i motori recenti hanno isolamento (smaltatura del filo di rame) sufficientemente robusto per resistere alle tensioni PWM e alle relative oscillazioni (ringing).

Quando si iniziarono ad usare gli inverter, l'isolamento normalmente utilizzato era troppo "debole", e questo causava guasti molto precoci. Questo è ciò che dicono quelli che in quel periodo erano già nel campo dell'automazione industriale.

 

C'è poi il problema della ventilazione in funzionamento a velocità bassa. Un motore asincrono classico può funzionare in modo continuativo alla coppia (e quindi corrente) nominale solo vicino alla velocità nominale. Se si abbassa la velocità di parecchio rispetto alla nominale, la ventola calettata all'albero non raffredda a sufficienza.

 

Potrebbero esserci altre caratteristiche che rendono un motore maggiormente adatto di un altro all'uso con inverter.

Mi viene in mente, ad esempio, l'aumento delle perdite dovuto alle tensioni PWM (rispetto al caso sinusoidale).

C'è poi da fare una scelta sulla resistenza di rotore, che influenza la coppia all'avvio in funzionamento a frequenza fissa, mentre potrebbe essere meno importante nel caso con inverter.

 

Qualche costruttore potrebbe aver ottimizzato questi aspetti, anche se il rischio che si tratti semplicemente di una questione di marketing c'è.

[Livio Orsini]

13 ore fa, ganzo scrisse:

Mi sapete dire quali caratteristiche costruttive deve avere un motore trifase per essere predisposto al funzionamento con inverter?

 

I punti critici li ha già elencati molto bene Sandro Calligaro.

 

Oggi, in pratica, è solo un fatto commerciale. Alcuni produttori hanno usato la tattica di scrivere nelle loro brochures "particolarmente adatti all'uso con inverters vettoriali", o altre dicuture simili.

 

Per mia esperienza alimentare da inverter motori asincroni costruiti in questo secolo, se di qualità appena decente, non comporta alcun richio.

Bisogna fare un poco di attenzione con i motori costruiti nel secolo scorso.

Paradossalmente è più facile che si abbiano problemi di isolamento con un motore costruito dagli anni '80 in poi, piuttosto che con un motore di buona qualità degli anni '50.

[ganzo]

Vi ringrazio...Vi ho posto questa domanda in quanto la sett scorsa mi è capitato di collegare un motore asincrono trifase da 110kw sotto inverter ma non si muoveva. Contattata la persona che l aveva riavviato ci è stato detto che era normale in quanto non predisposto a questo tipo di controllo. Sostituito motore con altro simile ma diversa casa costruttrice tutto ok. Mi è quindi nato il dubbio di cosa possa avere questo motore da non avviarsi a inverter. Domani vi invio il nome del costruttore.

[Livio Orsini]

2 ore fa, ganzo scrisse:

asincrono trifase da 110kw sotto inverter ma non si muoveva.

 

Ma avviandolo da rete funziona?

Perchè il motore potrebbe avere un guasto.

Come è stato detto in precedenza, l'unico problema che deriva da dall'alimentare un motore tramite inverter, è un decadimento più o meno veloce dell'isolamento, decadimento che porta poi alla "bruciatura" degli avvolgimenti statorici.

Altro problema che si può manifestare nel tempo, è una corrosione dei cuscinetti dell'albero. I costruttori prevedono cuscinetti particolari per l'uso del motore con inverter.

 

Però al primo avviamento il motore deve partire, poi magari si guasterà se non è adatto, ma non immediatamente.

[Sandro Calligaro]

Sono d'accordo con Livio.

Il fatto che alcune caratteristiche siano più adatte ad un funzionamento piuttosto che ad un altro (menzionavo ad esempio la resistenza di rotore), potrebbe essere vero, ma non dovrebbe impedire ad un inverter di avviare un motore asincrono, se non altro in controllo scalare ("V/f").

Vanno controllate, ovviamente, anche le impostazioni di programmazione, cioè come vengono dati i comandi di avvio, se c'è qualche abilitazione mancante o qualche allarme attivo.

 

Credo che un problema come quello che descrivi dipenda invece quasi totalmente da come è stato parametrizzato il controllo, molto più che dal tipo di motore.

E' stata eseguita la procedura di taratura (auto-tuning)?

 

Per far funzionare gli algoritmi di controllo vettoriali, è necessario conoscere alcuni parametri del motore. L'identificazione dei parametri è una questione abbastanza complicata, spesso chi ha ideato la procedura e gli algoritmi per l'identificazione e la taratura del controllo (cioè l'auto-tuning) ha dovuto fare delle assunzioni, che magari non sono vere nel caso specifico.

Per esperienza, siccome lavoro su queste cose (seppure non per motori asincroni), dubito che chiunque possa garantire al 100 % che il proprio auto-tuning funzioni con qualunque motore tra tutti i possibili modelli di asincrono. Per essere serio, un costruttore dovrebbe aver fatto prove su molti motori in commercio e ipotizzare, in fase di sviluppo, i possibili problemi in caso di motori diversi dalla "media", cercando di minimizzarli (anche se, come dicevo, credo sia impossibile garantire il successo in qualunque caso).

Non so quanto questo avvenga veramente nell'industria. Anche dietro grando marchi, non sempre c'è la solidità che ci aspettiamo, magari alla fine lo sviluppo viene affidato a pochissime persone. L'asincrono perdona molto, in fatto di tarature non corrette, e questo forse ha spinto molti a vendere un inverter con auto-tuning, anche se funziona solo "più o meno".

Modificato: 2 febbraio 2019 da Sandro Calligaro

[Livio Orsini]

4 ore fa, Sandro Calligaro scrisse:

Credo che un problema come quello che descrivi dipenda invece quasi totalmente da come è stato parametrizzato il controllo, molto più che dal tipo di motore.

 

Sandro la tua ipotesi è corretta ma, c'è un fatto che mi lascia perplesso in ordine allo stato del motore; infatti ganzo scrive:

7 ore fa, ganzo scrisse:

Sostituito motore con altro simile ma diversa casa costruttrice tutto ok.

 

Solo se l'inverter fosse già stato parametrizzato per questo motore, i cui parametro son molto distanti dal primo motore, oppure il primo motore ha dei problemi.

 

Però aspettiamo che ganzo riponda, possibilmente dando risposte esaustive alle tue domande.

[roberto8303]

perche evidentemente, il motore è stato costruito per essere alimentato a tensione e frequenza diversa da 400v 50hz

[Livio Orsini]

11 minuti fa, roberto8303 scrisse:

perche evidentemente, il motore è stato costruito per essere alimentato a tensione e frequenza diversa da 400v 50hz

 

Mi sembra molto stranoche ciò possa accadere in una nazione europea, a meno che non si tratti di motore importato da USA o Giappone, ad esempio.

[ganzo]

Eccomi qua...purtroppo non riesco a fornire più informazioni delle poche che ho dato. Anche la targhetta con i dati è piuttosto illeggibile. Di certo è che dopo un secondo tentativo, ieri, di collegarlo allo stesso inverter è stato poi collegato al classico sistema stella /triangolo e sta funzionando regolarmente.

[Livio Orsini]

Riassumendo:

1. Questo motore non funziona sotto inverter, non parte nemmeno
2. Un altro motore messo sotto l'inverter funziona regolarmente
3. Il promo motore motore alimentato da rete funziona regolarmwnte.

Ma quando hai collegato il primo motore all'inverter ti sei limitato a collegare i 3 fili senza fare alcuna taratura-parametrizzazione? (questo dovresti saperlo per forza). Se invece hai eseguito la parametrizzazione, che operazioni hai fatto? Che tipo di inverter state usando (marca e modello)?

[ganzo]

Essendo, il primo motore, stato collegato in sostituzione di un precedente tolto in quanto guasto con stesse caratteristiche ma diversa casa costruttrice non è stata fatta nessuna parametrizzazione. Il motore che attualmente gira regolarmente con questo inverter è  un Asea, quello tolto in quanto guasto e che funzionava anchesso bene sotto tale inverter è u  Ansaldo mentre quello in questione che non parte è  un VEM. Inverter è  un Siemens Sinamics.

Modificato: 9 febbraio 2019 da ganzo

[Sandro Calligaro]

Scusa la domanda banale... Sei sicuro al 100% che il VEM fosse un asincrono?

[ganzo]

il 10/2/2019 at 18:03 , Sandro Calligaro scrisse:

Scusa la domanda banale... Sei sicuro al 100% che il VEM fosse un asincrono?si

 

il 10/2/2019 at 18:03 , Sandro Calligaro scrisse:

Scusa la domanda banale... Sei sicuro al 100% che il VEM fosse un asincrono?

 

Si asincrono