Avviamento compressore con soft starter

[pBat0590]

Buongiorno a tutti!

Scrivo sul forum per chiedervi aiuto per quanto riguarda l'avviamento di un compressore tramite soft starter.

Originariamente il compressore era avviato tramite un semplice stella-triangolo, ma la corrente di spunto dava noie all'UPS alla quale era collegato.

Premetto che l'UPS era stato acquistato facendo presente al fornitore quale sarebbe stato il suo utilizzo.

Qualcuno prima di me ha pensato di ovviare al problema acquistando un soft starter Lovato e io, che sono arrivato dopo ad acquisto già effettuato, ho provveduto all'installazione collegando il motore a triangolo.

 

Nella stessa stanza ci sono altri due compressori identici ancora con la configurazione stella-triangolo, dotati tutti di diagnostica che permette di vedere a pannello l'assorbimento di corrente. Ebbene, comparando i compressori, ho visto che quello dotato di soft starter tende ad assorbire più corrente. Neanche a dirlo, l'UPS continua a dare l'allarme di sovracorrente.

 

Ora, non sono assolutamente esperto di soft starter, e le opzioni che ho a disposizione non sono molte. C'è la possibilità di regolare la tensione inziale, la rampa di accelerazione e quella di decelerazione. 

Premesso che sono in Uganda, senza la disponibilità di strumenti di misura che non siano la diagnostica dei compressori o quella dell'UPS, in base a cosa posso modificare questi parametri?

Ha senso montare il soft starter, mantenendo contemporaneamente la configurazione stella-triangolo?

Devo buttare tutto nel lago Vittoria? 😂

Un saluto a tutti!!

 

[Livio Orsini]

Il compressore non è la macchina ideale per questi giochetti.

Per mettere in moto la pompa il motore deve fornire un minimo di coppia, quindi assorbire corrente. Inoltre se il compressore è freddo tende ad assorbire anche di più perchè aumenta l'attrito di primo distacco della pompa.

Se c'è l'elettrovalvola che scarica la pressione quando il compressore si ferma, potresti cercare di mantenere aperta questa elettrovalvola sino ad avviamento avvenuto, ovvero al termine di rampa.

Puoi anche tentare di diminuire la tensione iniziale sino al limite dello stallo, ovvero sino a quando il compressore non riesce ad avviarsi, anche agendo sui tempi di rampa puoi limare qualche cosa, ma la vedo abbastanza dura.

 

Il problema, che molti non vogliono capire, è che non esistono pasti gratis, c'è sempre qualcuno che paga.

 

[batta]

4 ore fa, pBat0590 ha scritto:

C'è la possibilità di regolare la tensione inziale, la rampa di accelerazione e quella di decelerazione. 

La rampa di sicuro sì, e la tensione dipende dalla rampa. Se c'è modo di modificare la curva U/f, lo si scopre leggendo il manuale.

Il compressore deve assolutamente partire con valvola di sfiato aperta. La valvola si deve chiudere solo ad avviamento completato.
Nell'avviamento Y/D sono quasi sicuro che la valvola chiudeva dopo il passaggio a triangolo. Con collegamento a Y la coppia del motore si riduce ad 1/3, e non ce la farebbe a partire con valvola chiusa.
Con l'installazione del soft starter si deve prendere il contatto dal soft starter di avviamento completato per chiudere la valvola di sfiato.

[pBat0590]

Grazie ad entrambi per la risposta.

Ho verificato nei compressori che non sono ancora stati modificati, ed effettivamente la valvola di sfiato si chiude al passaggio a triangolo.

Il comando della valvola è dato dal PLC, quindi avviene la stessa cosa con il soft starter (partenza con valvola aperta).

 

Mi lascia perplesso il fatto che la partenza con soft starter avvenga con una corrente di spunto alta quanto lo stella-triangolo - o forse maggiore - più che altro perchè mi chiedo allora quale sia l'utilità di queste apparecchiature (però ripeto, è la mia prima esperienza con compressori e soft starter).

 

Il mio dubbio era se fosse possibile mantenere entrambe le soluzioni, ovvero montare il soft starter con configurazione stella-triangolo, ma non ho trovato nulla su internet a riguardo e mi pare di capire che non mi consigliate questa soluzione. 

 

Grazie per lo scambio di idee, è sempre un piacere imparare qualcosa da chi ne sa di più 😁

Modificato: 21 dicembre 2023 da pBat0590

[Livio Orsini]

25 minuti fa, pBat0590 ha scritto:

Il mio dubbio era se fosse possibile mantenere entrambe le soluzioni, ovvero montare il soft starter con configurazione stella-triangolo, ma non ho trovato nulla su internet a riguardo e mi pare di capire che non mi consigliate questa soluzione. 

 

 

No, il soft sttarter va usato con configurazione triangolo (in questo caso).

Verifica la tensione minima di partenza con il soft starter. Se è all'incirca 230V la corrente assorbita sarà simile a quella assorbita in configurazione "Y" con tensione di 400V. Per diminuire l'assorbimento devi diminuire la tensione.

Però come ti ho scritto prima non esistono pasti gratis. se diminuisci la tensione deflussi ancor più, quindi riduci ancora più la coppia che il motore può erogare, quindi c'è il pericolo che il motore non riesca a spuntare.

La taratura è sempre empirica, si riduce la tensione sino a quando il motore riesce a spuntare, in modo sicuro, con pompa fredda.

E importante la partenzza con pompa fredda perchè, come ti ho già scritto, a freddo aumenta l'attrito di primo distacco.

Poi, si può lavorare sulla lunghezza di rampa; più l'accelerazione è bassa minore è la coppia necessaria per vincere l'inerzia, quindi monor assorbimento di corrente.

[pBat0590]

Grazie Livio, procederemo così, facendo delle prove.

Già ieri a dire il vero avevamo provato diverse configurazioni, basandoci sul rumore del motore e da eventuali allarmi che il PLC restutuiva (qualcosa tipo "engine unbalanced").

Nella migliore delle prove l'assorbimento era comunque molto simile all'avviamento stella-triangolo.

A questo punto mi viene da dire che, forse, l'obiettivo finale di tutto questo - mettere i compressori sotto UPS - semplicemente non sia raggiungibile (non in questo modo almeno).

 

La domanda successiva che mi pongo è: quale, tra le seguenti opzioni, è la migliore?

• disfo tutto di nuovo e ripristino lo stella-triangolo?
• i soft starter hanno comunque dei benefici (?) e quindi adeguo anche gli altri due compressori?
• lascio così com'è, con un compressore collegato in un modo e gli altri due nell'altro?

 

[Livio Orsini]

12 minuti fa, pBat0590 ha scritto:

La domanda successiva che mi pongo è: quale, tra le seguenti opzioni, è la migliore?

 

Come ti ho già scritto, i compressori non sono la macchina ideale per l'uso di soft start.

Il soft starting basato sulla riduzione della tensione di alimentazione da il suo massimo risultato quando o la coppia cresce con il crescere della velocità, tipo ventilatori e pompe centrifughe, oppure dove la coppia resistente è bassa ma, a causa di una notevole inerzia, durante la fase di accelerazione la richiesta di coppia aumenta di molto, quindi un'accelerazione graduale riduce la richiesta di coppia.

 

Un compressore, anche se parte con il circuito dell'aria aperto, ha comunque bisogno di un coppia significativa, quindi o il motore la fornisce e quindi assorbe la corrente necessaria, oppure il motore non riesce a fornirla perchè "strozzato" e quindi stalla, ovvero non parte.

 

Personalmente nel caso di compressori userei un inverter se, e solo se, mi apportasse dei benefici per la possiiblità di ridurre la velocità durante il servizio.

Se non avessi questi ipotetici benefici, starei sull'avviamento "Y-D".

Non conoscendo l'impianto non ti posso dare indicazioni precise; forse potresti vedere se è possiible avviare il compressore quando non ci sono altri casi, così che l'UPS non abbia problemi; oppure, se è indispensabile mantenere i compressori sotto UPS, pensare ad un UPS solo per questa macchina.

 

Questo è il mio parere basato sulle mie esperienze passate e su quanto hai pubblicato.

[batta]

11 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Come ti ho già scritto, i compressori non sono la macchina ideale per l'uso di soft start.

Perché no? Partono quasi a vuoto e non hanno inerzia elevata.

[batta]

14 ore fa, pBat0590 ha scritto:

Mi lascia perplesso il fatto che la partenza con soft starter avvenga con una corrente di spunto alta quanto lo stella-triangolo - o forse maggiore

Potresti fornire dei dati?
Corrente di targa del motore, assorbimento a Y, assorbimento in avviamento con soft starter.

[pBat0590]

8 ore fa, batta ha scritto:

Potresti fornire dei dati?
Corrente di targa del motore, assorbimento a Y, assorbimento in avviamento con soft starter.

Buongiorno,

i dati di targa del compressore sono:

• Press_max = 10 bar
• Portata = 2.2 m³/min
• Potenza = 15,0 kW
• Alimentazione = 400V / 50Hz
• Corrente assorbita = 32A
• Giri = 2950 r.p.m.

 

Per quanto riguarda gli assorbimenti in fase di avvio, premetto che i dati che riporto sono presi dalla diagnostica del PLC di due compressori diversi (stupidamente non avevo provato a leggere i dati del compressore prima di montargli il soft starter).

 

• I_avv stella-triangolo = 65÷75 A
• I_avv soft starter = 70÷80 A

 

Se possono aiutare, posso fare altre prove durante la giornata.

 

Modificato: 22 dicembre 2023 da pBat0590

[Livio Orsini]

8 ore fa, batta ha scritto:

Partono quasi a vuoto e non hanno inerzia elevata.

 

Quel quasi significa non sono a vuoto. Poi dipende dalcinematismo tra motore e pompa,dagli attriti della pompa e dall'attrito di primo distacco della pompa, attrito che a freddo, in genere, è molto maggiore che a caldo.

 

La partenza dolce con questi dispositivi si basa sulla limitazione di tensione di alimentazione, quindi sul deflussaggio con conseguente riduzione di coppia, pertanto con riduzione della corrente assorbita.

Come ho già scritto, in caso di inerzia elevata e bassa resistenza del carico meccanico, la partenza con limitazione di coppia è ottima perchè basta adeguare l'accelerazione all'inerzia per avere necessità di coppia ridotta. Quindi il fatto che un compressore abbia bassa inerzia non incide sull'uso o meno di un soft starter.

 

Recentemente, in un altra discussione, c'è stato il caso di un'applicazione in cui il compressore partiva senza problemi dal secondo avviamento in poi, mentre sul primo c'erano assorbimenti di corrente elevatissimi. Sembrerebbe risolto con l'uso di olio di lubrificazione più fluido, così da diminuire l'attrito di primo distacco a freddo.

 

Inoltre, comunque la rigiri, se la coppia resistente all'albero motore, ha un determinato valore o il motore è in grado di fornirla, quindi di assorbire la corrente necessaria, oppure il motore stalla. Da qui non si sfugge.

Il caso in oggetto, da quanto scritto sino ad ora, necessita di un minimo di coppia per avviarsi, quindi di un valore minimo di corrente, valore che l'UPS digerisce male.

Se il valore è quello o il sistema è in grado di fornirlo o si cambia UPS, oppure si toglie l'UPS.

[Livio Orsini]

18 minuti fa, pBat0590 ha scritto:

 

• I_avv stella-triangolo = 65÷75 A
• I_avv soft starter = 70÷80 A

 

 

Mi sarei aspettato un poco di meno con il soft starter, non un poco di più. Secondo mesi potebbe limare un poco questo valore agendo opportunamente sulla tensione di partenza, però non mi aspetterei miracoli: una decina di ampère in meno, forse.

[pBat0590]

1 ora fa, Livio Orsini ha scritto:

Mi sarei aspettato un poco di meno con il soft starter, non un poco di più. Secondo mesi potebbe limare un poco questo valore agendo opportunamente sulla tensione di partenza, però non mi aspetterei miracoli: una decina di ampère in meno, forse.

Purtroppo non conoscendo il sistema, e dando per scontato che sarebbe andata "meglio", non ho avuto la prontezza di controllare gli assorbimenti prima di installare il soft starter.

I due compressori che ho messo a confronto sono sì uguali ma con differenti ore di lavoro (maggiori nel compressore in cui è stato montato il soft starter), e in generale un diverso storico di manutenzioni.

Questi compressori si trovano in un impianto di produzione di ossigeno e aria medicale,. Esiste un pannello esterno che gestisce le priorità in modo da bilanciarne l'uso, ma evidentemente negli anni qualcosa è andato storto.

[pBat0590]

1 ora fa, Livio Orsini ha scritto:

Se il valore è quello o il sistema è in grado di fornirlo o si cambia UPS, oppure si toglie l'UPS.

L'UPS, mi è stato detto, era stato acquistato facendo presente al fornitore quale sarebbe stato l'utilizzo.

Mi è stato anche detto che l'UPS, nel momento in cui è arrivato in Uganda, è rimasto fermo in una stanza troppo calda per un po' di tempo, fatto che potrebbe aver compromesso lo stato delle batterie.

Con il supporto del fornitore erano stati effettuati dei test, e non sembrava che ci fossero problemi su questo fronte, ma di fatto mi è stato riferito che negli anni ha avuto altre noie (per lo più schede di controllo bruciate).

Tra un paio di mesi dovrebbero arrivare le baterie nuove e a quel punto magari riproveremo.

Al momento forse l'idea migliore è di tenere scollegati i compressori dall'UPS. Grazie ai changeover automatici, di fatto, rimarrebbero spenti per poche decine di secondi, e l'applicazione non ha un consumo di ossigeno e aria tale da svuotare gli accumuli in cosi poco tempo. Poi per carità, la sfiga ci vede benissimo, però mi sento moderatamente sereno.

[batta]

2 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

La partenza dolce con questi dispositivi si basa sulla limitazione di tensione di alimentazione, quindi sul deflussaggio con conseguente riduzione di coppia,

Esattamente ciò che accade con l'avviamento a stella, con tensione ridotta di 1/SQRT(3) e coppia ridotta ad 1/3.
Se l'avviatore parte con una tensione di 230 V, è come partire a stella (ed infatti, le correnti sono simili), con il vantaggio che non c'è poi il gradino del passaggio a triangolo, con ulteriore picco di corrente e stress meccanico.
Chiaro che ridurre la tensione (sempre che sia possibile) significa ridurre la coppia, fino a ritrovarsi nella situazione che il motore non riesce a partire, ma la soluzione con soft starter la vedo comunque migliore di un Y/D.
Trattandosi poi di una macchina con inerzia non elevata, allungare la rampa potrebbe peggiorare la situazione.

 

Forse il problema è solo che l'UPS non è stato correttamente dimensionato per le correnti di avviamento.
Se non si riesce a trovare la soluzione con soft starter, o si cambia UPS o si mette un inverter.

L'inverter, chiaramente, costa più di un avviatore (ma meno di un nuovo UPS), ma permetterebbe di gestire il compressore modulando la velocità (con trasduttore di pressione analogico) anziché con funzionamento on/off comandato dal pressostato.

[maurizio 83]

3 ore fa, pBat0590 ha scritto:

• I_avv stella-triangolo = 65÷75 A
• I_avv soft starter = 70÷80 A

 

 

 

l'assorbimento stella triangolo il compressore e collegato sulla rete.  solo il compressore con soft start e collegato con ups

 

[Livio Orsini]

41 minuti fa, maurizio 83 ha scritto:

l'assorbimento stella triangolo il compressore e collegato sulla rete.  solo il compressore con soft start e collegato con ups

 

Scusa ma tu come lo sai? Forse mi è sfuggito?

 

45 minuti fa, batta ha scritto:

Esattamente ciò che accade con l'avviamento a stella, con tensione ridotta di 1/SQRT(3) e coppia ridotta ad 1/3.
Se l'avviatore parte con una tensione di 230 V, è come partire a stella (ed infatti, le correnti sono simili), con il vantaggio che non c'è poi il gradino del passaggio a triangolo, con ulteriore picco di corrente e stress meccanico.

 

Infatti io avevo scritto:

 

Il 21/12/2023 alle 08:18 , Livio Orsini ha scritto:

Verifica la tensione minima di partenza con il soft starter. Se è all'incirca 230V la corrente assorbita sarà simile a quella assorbita in configurazione "Y" con tensione di 400V. Per diminuire l'assorbimento devi diminuire la tensione.

 

Qui, però il problema non è lo stress meccanico del gradino di tensione, bensì che l'UPS non riesce a fornire la corrente necessaria.

 

48 minuti fa, batta ha scritto:

Forse il problema è solo che l'UPS non è stato correttamente dimensionato per le correnti di avviamento.

 

E stata la mia ipotesi precedente.

 

49 minuti fa, batta ha scritto:

Se non si riesce a trovare la soluzione con soft starter, o si cambia UPS o si mette un inverter.

 

Rimane il fatto che, comunque, il motocompressore assorbe un determinato valore di corrente per poter spuntare, e questo valore lo deve sempre fornire l'UPS, indipendentemente se in mezzo c'è un soft starter o un inverter. Gli inverter fan tante belle cose ma non riescono ancora a moltiplicare i pani ed i pesci.🙂

[batta]

37 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Gli inverter fan tante belle cose ma non riescono ancora a moltiplicare i pani ed i pesci.

Non moltiplicano pani e pesci, ma i conti vanno fatti con la potenza e con il cosphi.
A valle dell'inverter, in avviamento, posso avere una corrente elevata, ma la tensione è bassa. A monte dell'inverter mi troverò la stessa potenza (da aggiungere solo quella dissipata dall'inverter), con una tensione più elevata ed un cosphi praticamente pari a 1. Quindi, la corrente a monte sarà minore della corrente a valle. Anzi, a basse velocità, sarà molto minore di quella a valle e, considerando che con un inverter in vettoriale puoi partire da velocità molto basse, il beneficio per l'UPS sarebbe notevole.
Anche nel caso di soft starter (sebbene lavori in modo totalmente diverso da un inverter) si dovrebbe misurare la corrente a valle, e anche la corrente a monte, per avere il quadro completo della situazione. e la misura della corrente a valle deve essere fatta tassativamente con una pinza che misura il vero valore efficace (TRMS).

 

Modificato: 22 dicembre 2023 da batta

[Livio Orsini]

13 minuti fa, batta ha scritto:

Anzi, a basse velocità, sarà molto minore di quella a valle e, considerando che con un inverter in vettoriale puoi partire da velocità molto basse, il beneficio per l'UPS sarebbe notevole.

 

Verrei vedere delle misure reali

[mrgianfranco]

Il 21/12/2023 alle 10:36 , pBat0590 ha scritto:

mettere i compressori sotto UPS

Ma questi compressori devono produrre di continuo, oppure si possono fermare per una manciata di secondi?

Perchè nella seconda ipotesi anzichè UPS secondo me andrebbero messi sotto generatore di corrente con opportuno quadro ATS..

[pBat0590]

22 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

22 ore fa, maurizio 83 ha scritto:

l'assorbimento stella triangolo il compressore e collegato sulla rete.  solo il compressore con soft start e collegato con ups

 

Scusa ma tu come lo sai? Forse mi è sfuggito?

 

Tutti i compressori erano scollegati dall'UPS. Abbiamo poi collegato quello con il soft starter per scrupolo, per fare un paio di prove, ma l'abbiamo riscollegato quasi subito.

Ad ogni modo, le correnti erano simili in entrambi i casi.

 

20 ore fa, mrgianfranco ha scritto:

Ma questi compressori devono produrre di continuo, oppure si possono fermare per una manciata di secondi?

In questo momento è già cosi da mesi: nel momento in cui la fornitura elettrica viene a mancare (ahimè spesso), i compressori rimangono spenti fino a quando i changeover automatici fanno avviare i generatori.

Questa cosa dei soft starter è stato un tentativo di ripristinare il sistema così come era stato progettato.

Modificato: 23 dicembre 2023 da pBat0590