Quale Inverte Vettoriale

[Seraviosper]

Gentili Signori, mi serve un consiglio: sono alla ricerca di un inverter monofase a 230Vac con resistenza di frenatura di tipo vettoriale dotato di feed-back di velocità tramite encoder.

Devo alimentare un motore a trifase da 0,75kW classe di servizio S1 e che può arrivare ad 1,5kW con classe di servizio S4 con corrente massima di 12Amp.

Devo controllre sia in coppia che in velocità (in pratica come se fosse un corrente coninua).

 

La difficoltà sta però nel fatto che questo motore ha due velocità con la medesima potenza, ovvero 4poli 1400 rpm 208Volt, oppure 12 poli 460 rpm 220V. Mi serve di utilizzare entrambe le velocità in alternativa. Ciò significa che l'inverter deve poter mappare e perciò avere in memoria il tunning sia della configurazione a 4 poli che in quella a 12 poli e deve poterle attivare in alternativa su comando a seconda del numero di poli selezionato. (ATTENZIONE il motore ha due avvolgimenti con due tensioni leggermente diverse, appunto 208V e 230V. Non so il perchè!)

 

Vorrei sapere scondo gli esperti quali marche e modelli potrei acquistare senza spendere più di € 500 / 600.

Grazie a tutti.

[Livio Orsini]

Scusa ma che motore è? E un dahlander?

 

Dovresti scrivere marca e tipo di motore , anche, pubblicare la foto leggibile della targa.

 

Ho dei dubbi che si possa fare quello che cerchi.

 

Un buon inverter vetoriale mono-trifase per un motore da 0.75kW rientra sicuramente nle tuo preventivo di spesa, solo che un motore di questo tipo non è adatto per essere pilotato da inverter

[Seraviosper]

Salve, Il motore in questione è un dahlander costruito da Euromotori. Di fatto gli avvolgimenti sono due: uno a 4/8 poli che è elettricamente separato da quello a 6/12 poli.

Esso é fatto per funzionare con inverter perchè dichiarato dal costruttore, ha un avvolgimento in classe F testato a 2kV per 60sec, perciò idoneo a sopportate le extratensioni dovute alle commutazioni dei ponti di SiC-MOS usati nei moderni inverter.

In oltre questo motore ha al suo interno un encoder a 60 impulsi giro con canali A e B per il feed-back dei giri e della direzione da collegare all'inverter, proprio per la funzione di controllo della velocità/coppia.

 

Devo comandare il motore ad alta velocità durante la marcia, poi devo fare una frenata brusca e tenere bloccato l'albero, perciò uso il motore come tale a 4 poli per poi fargli fare da freno, usando la configurazione a 12 poli, ciò allo scopo di limitare le correnti durante la fase finale della frenata.

Con gli inverter scalari, non è fattibile; con gli inverter vettoriali a retroazione si può fare, lo fanno anche i carrelli elevatori che restano bloccati anche senza usare il ferno.

 

Ora so che i normali inverter vettoriali per uso industriale possono avere in funzione una sola mappa del motore, mentre quelli per i carrelli elevatori ne possono avere diverse, selezionabili on-fly. Io sto cercando un inverter vettoriale per uso industriale ma con mappatura del motore selezionabile on-fly, come quelli dei carrelli elevatori.

 

Al momento non ho a disposizione immagini.

 

Grazie

[Livio Orsini]

20 ore fa, Seraviosper scrisse:

Ora so che i normali inverter vettoriali per uso industriale possono avere in funzione una sola mappa del motore,

 

E' questo il problema per la tua apllicazione.

Il tuo è come se fossero 2 motori sul medesimo albero e nella medesima carcassa.

Gli inverters per impiego generale son previsti per gestire un motore; è possibile commutare 2 o più motori sul medesimo inverter, si fa normalmente con le pompe nelle stazioni di pompaggio. Si porta una pompa a lavorare a 50Hz, si passa la pompa all'alimentazione da rete e l'inverter prende in carico un nuovo motore. Lavorano in V/f con motori aventi caratteristiche simili, nel senso che hanno la medesima retta V/f.

 

Nel tuo caso la cosa è abbastanza differente. Hai bisogno di un inverter appositamente studiato per poter tenere in memoria 2 tipo di parametri differenti, non solo, ma deve essere in grado di prendersi in carico il motore "al volo" mentre sta rigenerando.

Credo tu debba rivolgerti ad un produttore di inverters specialistici per queste applicazioni.

Modificato: 6 maggio 2019 da Livio Orsini

[19simo89]

Ciao Seraviosper,

ma non puoi utilizzare il motore solo come un 4 poli con un buon inverter vettoriale? hai calcolato che non ha abbastanza coppia per la tua applicazione?

nel caso non ti costerebbe meno sostituire il motore con uno di taglia maggiore? rendendo anche l'applicazione meno complicata?

le mie sono solo supposizioni non sono un esperto di controlli e regolazioni.

 

[Livio Orsini]

14 ore fa, Seraviosper scrisse:

 

Devo comandare il motore ad alta velocità durante la marcia,

 

Se tu descrivessi la macchina e le operazioni nei dettagli, forse potremmo mettere a punto una soluzione ottimale.

[Marco Fornaciari]

Proseguendo sulle risposte precedenti.

Gli inverter con memoria di due o più motori esistono, ma richiedono il cambio a tutto fermo. I motori dei muletti sono abbastanza vicini ai brushless.

 

Probabilmente con un motore a 6 poli da 1 kW con raffreddamento forzato + resistenza di frenatura da circa 400 W (stessi Ohm richiesti dall'inverter) risolvi con estrema semplicità. Anzi rischi di frenare fin troppo.

Però utilizzare un inverter per quasi bloccare un motore non è proprio la sua morte, quindi ci vuole il freno meccanico, che probabilmente già c'è: il freno meccanico deve essere comandato dall'inverter.

 

Ma se ho inteso bene, nel tuo caso oggi si risolve facilmente con un motore brushless.

[Livio Orsini]

54 minuti fa, Marco Fornaciari scrisse:

Gli inverter con memoria di due o più motori esistono,

 

certo che esistono, però non fanno il cambio al volo dei parametri,infati avevo scritto:

Quote

Hai bisogno di un inverter appositamente studiato per poter tenere in memoria 2 tipo di parametri differenti,non solo, ma deve essere in grado di prendersi in carico il motore "al volo" mentre sta rigenerando

.

Prendersi in carico un motore mentre è un fase di rigenerazione è la parte più difficoltosa per un inverter.

Modificato: 6 maggio 2019 da Livio Orsini

[Nicola Carlotto]

https://www.rowan.it/Inverter+Serie+400_483.html

 

guarda qua'

Ciao

[Livio Orsini]

Il problema non è gestire due motori, ma effettuare un cambio al volo, mentre è in rigenerazione.

[roberto8303]

si ma la sapete che coppia ha il suo motore a 12 poli con i suoi 0,75kw di potenza? se volesse fare tutto con un solo motore  4 poli dovrebbe mettere un motore molto piu potente per il discorso della coppia.

[Livio Orsini]

2 ore fa, roberto8303 scrisse:

si ma la sapete che coppia ha il suo motore a 12 poli con i suoi 0,75kw di potenza? se volesse fare tutto con un solo motore  4 poli dovrebbe mettere un motore molto piu potente per il discorso della coppia.

 

Dovrebbe avere una potenza tripla: 2.25kW

[Sandro Calligaro]

Chiedo anch'io di nuovo a Seraviosper di spiegare meglio cosa deve fare il motore, se sa già esattamente quanta coppia gli serve nelle due fasi (e se lo sa, su cosa si è basato: misure dirette, indirette, congetture?).

 

Se la coppia richiesta ad alta velocità non è eccessiva, potrebbe trovare un buon compromesso tra deflussaggio (in alto) e sovraccarico (in basso), dipende anche dai tempi delle operazioni, ovviamente.

 

Confermo che, normalmente, gli inverter non consentono di fare il cambio di certi parametri al volo (specie quello del numero di poli).

Si tratta di un caso così particolare che credo che nessun costruttore di inverter commerciali lo consideri, vista anche la complessità di gestire la cosa.

Probabilmente la cosa è fattibile, dal punto di vista tecnico, ma bisognerebbe poter intervenire sull'algoritmo di controllo, secondo me in modo nemmeno banale, specie se si vuole mantenere attivo il controllo (vettoriale, per giunta!).

 

PS: i muletti con motori AC, per il momento, usano quasi tutti degli asincroni.

Va però detto che quei drive sono costruti, programmati e tarati per un uso specifico, quindi è più probabile che si implementino modalità di funzionamento particolari.

PPS: secondo me, con un brushless (sincrono a magneti permanenti superficiali), il problema sarebbe dello stesso tipo (anzi, forse peggiore, visto che in molti casi non si riesce a deflussare), salvo il fatto che solitamente si possono sovraccaricare di più, a bassa velocità, senza ventilazione aggiuntiva.

Modificato: 7 maggio 2019 da Sandro Calligaro

[Seraviosper]

Grazie a tutti a tutti per le risposte.

Il problema è: quante frenate fai? con che rapidità la fai? Questo è il problema. e come dice Livio il vero problema è il cambio al volo della mappa dei paramtri di sintonia del motore.

 

A ben vedere risoverei il tutto con un freno montato sull'asse del motore, se non fosse che il carico ha una forte inerzia e mentre ha tutto il tempo per accelerare, la freanta deve essere brusca. Il freno meccanico, oltre ad essere brusco, ha il problema che si usura e rilascia particelle e vicino al cibo, è meglio avere cose pulite!

 

Ora quando un motore asincrono frena, lo si può far oprare in due modi sostanziali:

1) Frenatura ipersincrona, ovvero il campo magnetico rotante gira più lento del rotore. In questo modo il motore funge da generatore e il ponte di mosfet scarica la potenza sulla resistenza di frenatura.

2) Per iniezione in continua, detta anche frenatura passiva. Quest'ultima va usata con parsimonia perchè dissipa l'energia cinetica sotto forma calore sul rotore.

Nel mio caso si tratta di una cenftrifuga che dopo aver espulso l'acqua dal prodotto, deve quasi bloccarsi per causarne il distacco e la frantumazione, per inerzia.

Non posso mettere immagini perchè il cliente ha chiesto riservatezza.

[Livio Orsini]

21 ore fa, Seraviosper scrisse:

1) Frenatura ipersincrona, ovvero il campo magnetico rotante gira più lento del rotore. In questo modo il motore funge da generatore e il ponte di mosfet scarica la potenza sulla resistenza di frenatura.

 

Si tratta di calcolare bene il gruppo di frenatura.

Al limite si sceglie un inverter di cui si possa portare all'esterno il DC Bus e si monta un gruppo di frenatura esterno. A scanso di equivoci bosgna avere un resistore dimensionato per poter dissipare tutta l'energia nel tempo previsto per la fermata; inoltre lo switch deve essere in grado di di commutare la corrente prevista dal resistore di frenatura.

Dovresti conoscere l'energia potenziale accumulata dalla centrifuga, quindi il calcolo del resistore dovrebbe essere abbastanza agevole. Almeno dovresti conoscere il momento di inerzia della centrifuga + momento di inerzia della trasmissione + momento di inerzia del motore.

Al limite se non si trova un prodotto di serie che possa soddisfare queste esigenze, puoi sempre rivolgerti ad un costruttore nazionale che ti può adattare un gruppo di frenatura maggiorato ad un suo inverter standard.

 

In ordine al freno meccanico.

Anche nel campo tessile hanno problemi di "polverino" dei freni, perchè rovina il prodotto.

Le soluzioni sono scelte in base all'inerzia. In alcuni casi è sufficiente l'uso di freni magnetici, ma nei casi degli orditoi, che viaggiono ad oltre 20 m/1" e devono frenare, in caso rottura filo, in spazi ristrettissimi, si usano freni a disco della Brembo. Sono "carterizzati" e gli aspiratori impediscono al polverino di diffondersi.

Modificato: 9 maggio 2019 da Livio Orsini

[Marco Fornaciari]

Circa 2 t di navetta carica, mossa da un motoriduttore da 2,2 kW (per muoverla basta 1 kW, i 2,2 kW li uso appunto per la frenatura), inverter 3 kW (e di medie prestazioni), resistenza che dissipa circa 0,5 kW, velocià di traslazione  circa 15 m/min (già rallentata 2 metri prima per ragioni della struttura portante) la rallento a 0,3 m/min in circa 1 m (a volte quasi si ferma), e poi si posiziona in lenta velocità. Il fremo meccanico è solo di stazionamento e interviene ritardato.

Con il motore originale da 1 kW, generando poca energia, ho provato con l'iniezione di cc, ma si è stracciata subito la catena di trasmissione.

 

Giusto per la cronaca. In realta le navette sono due che si possono inseguire, quindi c'è una gestione un po articolata delle velocità.

 

Secondo me, senza cambiare motore puoi provare ad usare la sola sezione 8 poli, usa però un inverter di eccellenti prestazioni e una resistenza maggiorata e se del caso ventilata.

Poi valuterai se serve un motore diverso.

Si può anche considerare di mettere un encoder sul motore e far fare tutta la gestione all'inverter.

 

Grosso modo un inverter per il motore che hai prevede resistenze di frenatura da 150-200 W, meglio se metti una da 500 W, ma sempre +/- con gli Ohm previsti.

[Sandro Calligaro]

il 8/5/2019 at 23:32 , Marco Fornaciari scrisse:

Grosso modo un inverter per il motore che hai prevede resistenze di frenatura da 150-200 W, meglio se metti una da 500 W, ma sempre +/- con gli Ohm previsti.

La potenza massima è fissata, data la tensione di bus limite e la resistenza.

[Livio Orsini]

7 minuti fa, Sandro Calligaro scrisse:

La potenza massima è fissata, data la tensione di bus limite e la resistenza.

 

Ed anche dal duty cycle del chopper di frenatura.

[Seraviosper]

Grazie 1000 ancora a tutti per l'auito.

Con delusione devo dire che purtroppo non esiste un inverter capace di fare ciò che cerco😭.

Settimana questa c'è l'SPS e vado a sentire se magari qualcuno ha delle novità. Alla peggio faccio una soluzione meccanica tipo cinquantino Peugot che aveva il variatore continuo con la pulegge a rapporto variabile😣 e ci metto un normale asincrono a 380 50Hz con un bel teleruttore ... Mah

[Livio Orsini]

10 ore fa, Seraviosper scrisse:

Alla peggio faccio una soluzione meccanica tipo cinquantino Peugot

 

I moto riduttori di tipo PIV forse c'è ancora qualcuno che li ha in catalogo, però per variare la velocità in rapporto 1:2 e viceversa il tempo intercorrente non è banale.