Controllo MAT con Inverter

[simNo]

Buonasera,

Necessito di informazioni e pareri sul controllo di un motore asincrono trifase, di un tornio, tramite inverter.

 

Premetto che non ho necessità di avviarlo con la monofase e che le mie conoscenze e competenze in merito agli inverter è pari a 0.

 

Il mandrino del tornio in questione deve fermarsi, quando richiesto ( tramite selettore), in una determinata posizione (rilevata da micro interruttore), ciò avviene grazie all'intervento di un freno elettromeccanico.

Ora, nel momento in cui si decide di effettuare il posizionamento, il mandrino (o meglio, il motore che muove la puleggia collegata ad esso) non deve girare a velocità nominale (rischio il proiettarsi del pezzo), perciò pensavo all'utilizzo di un inverter per "pilotare" il motore.

I miei dubbi sono:

-la coppia del motore rimane invariata anche se alimentato a 10/20/30Hz?,

 

-Ho necessità di avviare il motore anche a pieni giri (per tornire), posso scambiare dall'avviamento diretto all'avviamento con inverter?

 

-quando interviene il micro di posizionamento (che attiva il freno), è meglio(se possibile) ridurre istantaneamente la frequenza di alimentazione del motore a 0Hz o, tagliare l'alimentazione tramite teleruttore?

 

-come scelgo la potenza dell'inverter?

 

-quali sono i parametri che dovrei programmare?

 

-il collegamento nella morsettiera del motore è indifferente che sia a stella o a triangolo?

 

Spero di non chiedere troppo e ringrazio in anticipo chiunque riesca ed abbia voglia di darmi una mano!

 

Grazie! 

 

 

 

 

 

 

 

 

[mc1988]

Sarò ultrasintetico...

 

3 ore fa, simNo ha scritto:

-la coppia del motore rimane invariata anche se alimentato a 10/20/30Hz?

Dipende soprattutto dalla parametrizzazione dell'azionamento. Ci sono strategie per avere anche a bassi regimi di rotazione una coppia prossima alla nominale.

 

3 ore fa, simNo ha scritto:

-Ho necessità di avviare il motore anche a pieni giri (per tornire), posso scambiare dall'avviamento diretto all'avviamento con inverter?

Sì, ma ti complichi la vita. Non è necessario (a mio avviso) escludere totalmente l'inverter quando necessiti di avviare il motore "a pieni giri".

 

3 ore fa, simNo ha scritto:

-quando interviene il micro di posizionamento (che attiva il freno), è meglio(se possibile) ridurre istantaneamente la frequenza di alimentazione del motore a 0Hz o, tagliare l'alimentazione tramite teleruttore?

In genere ci pensa l'inverter a gestire il freno ed il motore anche nelle fasi di frenatura; naturalmente i collegamenti devono essere corretti e la parametrizzazione anche.

 

3 ore fa, simNo ha scritto:

come scelgo la potenza dell'inverter?

Sceglierai la taglia che ti consente un'erogazione di corrente maggiore o uguale dell'assorbimento nominale del motore.

 

3 ore fa, simNo ha scritto:

quali sono i parametri che dovrei programmare?

Tutti... o almeno tutti quelli minimi necessari per un soddisfacente funzionamento della tua applicazione.

 

3 ore fa, simNo ha scritto:

il collegamento nella morsettiera del motore è indifferente che sia a stella o a triangolo?

No: dipende dal motore, devi leggere la targhetta del motore ed eventualmente il disegno dei collegamenti in morsettiera.

 

Spero di essere stato, almeno minimamente, utile.

 

Ciao

mc1988

 

 

Modificato: 13 febbraio 2023 da mc1988

[Livio Orsini]

12 ore fa, simNo ha scritto:

la coppia del motore rimane invariata anche se alimentato a 10/20/30Hz?,

 

A 20Hz anche in modalità V/f la coppia è prossima alla nominale. In modalità vettoriale arrivi praticamente a zero con coppia nominale.

12 ore fa, simNo ha scritto:

Ho necessità di avviare il motore anche a pieni giri (per tornire), posso scambiare dall'avviamento diretto all'avviamento con inverter?

 

A parte il fatto che non ne vedo la necessità, perchè è suffcinete impostare la freqeunza dell'inverter a 50hz ed avviare con rampa breve. Raggiungi la velocità nominale praticamente come se lo avviassi direttamente, con il vantaggio di ridurre la corrente di avivamento.

Comunque basta mettere un selettore che comanda un contattore per alternare l'uscita dell'inverter alla rete.

 

12 ore fa, simNo ha scritto:

-quando interviene il micro di posizionamento (che attiva il freno), è meglio(se possibile) ridurre istantaneamente la frequenza di alimentazione del motore a 0Hz o, tagliare l'alimentazione tramite teleruttore?

 

Se scegli un inverter di buona qualità ha un'ucita adatta ad attivare il freno motore.

La fermata normale si esegue sempre portando a zero il riferimento di freqeunza, o dando il comando di stop all'inverter. Raggiunta velocità zero l'inverter da una segnalazione in uscita con la quale si può comandare, se necessario, l'apertura del contattore di alimentazione dell'inverter.
Negli attuali inverter di buona qualità, non è più necessario aprire un contattore elettromeccanico, anche in caso di fermata in emergenza, perchè ci sono i comandi che mettono l'uscita dell'inverter in sicureza.

 

 

12 ore fa, simNo ha scritto:

-come scelgo la potenza dell'inverter?

 

Gli invererters non si dimensionano per potenza ma sempre per corrente.

Devi scegliere un inverter che sia in grado di erogare in modo continuativo una corrente uguale o maggiore della corrente di targa del motore.

 

12 ore fa, simNo ha scritto:

quali sono i parametri che dovrei programmare?

 

Questo dipende dall'inverter.

Ogni inverter è dotato di un manuale di installazione uso e manutenzione. Il manuale va letto e studiato. Sul manuale è riportato lo schema di collegamento dell'inverter, anzi solitamente ci sono almeno un paio di esempi di configurazzioni differenti per applicazioni che differiscono nei comandi.

C'è sempre un capitolo dedicato alla programmazione e spiegaione dei parametri.

Basta avere una intelligena normale, un poco di buona volontà, e la messa in marcia risulta un'operazione abbastana semplice.

In caso di dubbi....si chiede a PLCForum.🙂

 

12 ore fa, simNo ha scritto:

-il collegamento nella morsettiera del motore è indifferente che sia a stella o a triangolo?

 

 

Se hai un motore 230V a "D" e 400V a "Y" e disponi di rete trifase 400V meglio alimentare con collegamento a "Y".

 

Spero che tu possa esserti chiarito i maggiori dubbi che hai; comunque se hai necessità di chiarimenti...basta chiedere.

[simNo]

Un Grazie ad entrambi, tempestivi ed esaustivi, qualche dubbio in meno sicuramente.

 

Ho necessità di scambiare da azionamento diretto ad azionamento con inverter perché il lavoro che vado a fare è per una funzione aggiuntiva (non mi va di modificare il cablaggio), adotterò il metodo del selettore.

 

Nel caso in cui tagliassi l'alimentazione del motore, in uscita dall'inverter (con contattore), ho bisogno di una resistenza di frenatura?

 

(I dati del motore sono: 15,5 A  e 7,5Kw)

[mc1988]

2 ore fa, simNo ha scritto:

ho bisogno di una resistenza di frenatura?

Non è detto, vanno fatti due calcoli e va studiata un po' la documentazione dell'inverter (anzi invertiamo l'ordine delle due cose).

L'inverter è predisposto per la resistenza di frenatura esterna? Per intenderci: ha i due morsetti dedicati, che sono generalmente indicati come BR?

In linea puramente teorica, tanto maggiore è la necessità di resistenza di frenatura esterna (ed il suo valore) quanto più rapidamente vuoi che il motore deceleri e quanto più elevato è il carico meccanico (inerzia) mosso dal motore. Ma in ogni caso fa fede la documentazione tecnica dell'inverter.

 

Ciao

mc1988

 

 

[Livio Orsini]

3 ore fa, simNo ha scritto:

Nel caso in cui tagliassi l'alimentazione del motore, in uscita dall'inverter (con contattore), ho bisogno di una resistenza di frenatura?

 

 

Se tagli l'alimentazione al motre questi si fermerà liberamente per inerzia, a meno che il motore sia autofrenante con freno meccanico.

La resistenza di fenatura potrebbe essere necessaria se tempo di fermata desisderato, ed il momento di inerzia totale all'asse motore, comportino una dissipazione di energia tale che il solo inverter non riesce a dissiparla.

In alcuni iunverters èprevista anche la possibilità di frenatura con iniezione di corrente continua nel motore, però è una frenata non controllata.

 

[simNo]

L'inerzia del carico meccanico è elevata, anche se i rapporti presenti nella testa del tornio la riducono notevolmente.

 

Detto questo, ho necessità di fermare il motore quanto più rapidamente possibile e, non so se sia sufficente l'inerzia del carico.

 

Per quanto riguarda gli inverter con frenatura ad iniezione di corrente continua nel motore, ho comunque bisogno di una resistenza di frenatura?

 

 

Rinnovo il mio grazie.

[Livio Orsini]

Più il carico è inerte più è difficile fermaramarlo

[simNo]

Mi perdoni, non so come definirlo, peso?

 

 

Comunque per quanto mi riguarda siete stati abbastanza esaustivi così, vi ringrazio! Buona continuazione

PLC Forum è di sicuro un valido aiuto

[Livio Orsini]

15 ore fa, simNo ha scritto:

Mi perdoni, non so come definirlo, peso?

 

 

Si definisce come momento d'inerzia e, nel caso di corpi cilindrici, è simile al PD² con rapporto 1:4 perchè i diametro al qaudrato è 4 volte il raggio al quadrato.

Se il mandrino si deve fermare con un minimo di precisione, consiglio l'uso della frenatura tramite inverter e relativo gruppo di frenatura.

 

Leggi questa discussione. Nel primo messaggio troci il link ad un mio breve documento sul dimensionamento dei motori. Triverai anche spiegazioni relative all'inerzia ed anche semplici formulari, con alcuni esempi applictivi.

Modificato: 15 febbraio 2023 da Livio Orsini
Aggiunto link

[mc1988]

16 ore fa, simNo ha scritto:

ho necessità di fermare il motore quanto più rapidamente possibile e, non so se sia sufficente l'inerzia del carico.

Semplificando molto e probabilmente anche accettando delle piccole imprecisioni teoriche (anche perchè diversamente non sarei capace di spiegarlo meglio).

L'inerzia si oppone alle variazioni di velocità.

Nel caso di moti lineari l'inerzia è rappresentata semplicemente dalla massa che si oppone alle accelerazioni e decelerazioni lineari.

Nel caso di moti rotativi (il mandrino del tuo tornio) l'inerzia è rappresentata da un momento di inerzia che si oppone alle accelerazioni e decelerazioni angolari, quindi più è elevato il tuo 'carico meccanico' e più esso si opporrà alle variazioni di velocità di rotazione, sia in aumento sia in diminuzione (quindi in frenata).

Visto che parli di carico meccanico ad elevata inerzia e che indichi la necessità di arresto in tempi brevi, anche io penso che necessiti di una resistenza di frenatura esterna, che ti aiuterà nelle fasi di frenata a dissipare esternamente l'energia che altrimenti "rifluirebbe" internamente verso l'inverter rischiando molto seriamente di mandarlo in allarme per sovratensione sul DC-bus.

 

Ciao

mc1988

 

 

Modificato: 15 febbraio 2023 da mc1988

[simNo]

Non posso chiedere di più. Grazie!

 

 

[Livio Orsini]

3 ore fa, simNo ha scritto:

Non posso chiedere di più. Grazie!

 

 

Sarebbe gradito avere il seguito con i risultati del lavoro.

Pubblicare la soluzione adottata, oltre che può essere d'aiuto ad altri, è una gratificazione per chi ha speso tempo per rispondere

[simNo]

Certamente, al momento abbiamo costruito un possibile schema di comando e potenza, rimane da ascoltare un parere di un tecnico rivenditore per la scelta dell'inverter

[simNo]

[Livio Orsini]

Due righe di commnento tanto per capire a cosa si riferisce la foto?

Rirultati? Soluzione adottata?

Cos'è quel componente in alto a dx montato alla gatto selveggio?

Modificato: 9 maggio 2023 da Livio Orsini

[mrgianfranco]

4 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

montato alla gatto selveggio

Hahaha beh diciamo che il livello e il piombo non erano di casa ..

[Livio Orsini]

1 minuto fa, mrgianfranco ha scritto:

Hahaha beh diciamo che il livello e il piombo non erano di casa ..

 

Mi sa tanto di aggiunta all'ultimo minuto e, non avendo spazio sufficiente per un montaggio umano, ecco la sistemazione alla gatto selvaggio.

[mc1988]

5 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Cos'è quel componente in alto a dx montato alla gatto selveggio?

Ha il vago aspetto di alimentatore switching.

Posso ipotizzare, così alla "Sherlock Holmes dei poveri", che la tensione di comando ausiliari fosse 24VAC o 110VAC (vedo un trasfo in basso a sx, e tanti fili rossi) e che magari sia stato aggiunto un alimentatore per ottenere una tensione diversa, tipo 12 o 24VDC, per comandare qualcosa che non si poteva comandare a 24VAC o 110VAC (magari l'inverter? vedo fili blu).

 

Ciao

mc1988