Info su inverter

[Fiored]

Salve, chiedo info in merito a inverter che alimentano pompe centrifughe da 37 kw - 400 volt triangolo - 4 poli - amper 67 di targa...
La ditta che ha consegnato i lavori in pratica da plc ha impostato che quando il sistema richiede le 3 pompe, l'inverter li faceva lavorare a 44 hz di conseguenza mi dava circa 52 litri/secondo cadauna e allora si doveva intervenire sulla mandata per sopperire alla depressione della vasca di carico...quando il sistema richiede 1 o 2 pompe li porta a lavorare ai 50 hz con una portata di circa 72 litri/secondo e 74 amper di assorbimento.. quasi ogni giorno necessita andare su posto per resettare delle pompe andate in avaria surriscaldamento e di nuovo stare li sulla mandata a cercare un equilibrio cosa impossibile da gestire giornalmente in quanto variano le richieste di prelievo in funzione anche delle giornate caldissime come in questi giorni...La mia domanda per cercare di avere una conferma è:

1- mi confermate che con circa 5/6 amper in più di assorbimento le pompe possono andare nell'arco della giornata in avaria per surriscaldamento?

PS. avendo notato il comportamento di lavoro del sistema, per cercare uno stallo tra richiesta e mandata, ho impostato il sistema che con il funzionamento delle 3 pompe me li fa lavorare a 48 hz così ho circa 69 litri/secondo per ognuna che per tre riesco a sopperire la vasca di carico ed inoltre lavorano con 65 amper di assorbimento così da dover probabilmente stare più tranquillo per le avarie, ovvio però che quando lavorano 1 o 2 il sistema li porta a regime dei 50 hz assorbendo i loro 74 amper, quindi probabilmente lo imposteremo per farle lavorare anche singolarmente a 48 hz... però a questa frequenza vedo sul display inverter che la tensione è a 363 volt... ho notato che la tensione in ingresso è 376 volt... chiedo:

2- mi date conferma che questi valori possono influire sugli assorbimenti dei motori? 

che suggerimenti mi date in merito?

Grazie

[Livio Orsini]

17 minuti fa, Fiored ha scritto:

- mi confermate che con circa 5/6 amper in più di assorbimento le pompe possono andare nell'arco della giornata in avaria per surriscaldamento?

 

Per prima cosa come hai misurato questi valori di assorbimento? Letti direttamente dall'inverter? oppure misurati con strumento esterno? In questo caso che strumento è stato usato? Questo perchè le correnti che sono enerate da inverter sono affette da parecchi disturbi e non sono mai perfettamente sinusoidali.

La corrente nominale del motore non dove essere superata. Può essere superata per brevi momenti, però la corrente termica nell'arco dei 15' deve sempre risultare minore o uguale alla corrente nominale del motore.

Cerco di chiarire con un esempio grossolano.

Motore con In = 10A; assorbimento di 11A per 2', per i restanti 13' l'assorbimento è pari a 9A. Se si effettua l'integrale su 15' il valore della corrente termica risulterà essere <10A.

 

Al contrario, se supero anche solo del 10% circa il valore di corrente nominale, come nel tuo caso, continuamente per parecchie ore, il motore si surriscalderà.

Però non hai spiegato quale dispositivo di protezione interviene.

Inoltre trovo veramente inopportuno che non sia stato impostato nell'inverter, un limite di corrente minore o uguale al valore di corrente nominlae del motore.

 

27 minuti fa, Fiored ha scritto:

48 hz... però a questa frequenza vedo sul display inverter che la tensione è a 363 volt..

 

Se è stata impostata la retta V/f con 400V/50Hz a 48Hz la tensione corretta è pari a 384V.

Nel caso di azionamenti per pompe e ventilatori l'inverter deve preferibilmente lavorare con controllo scalare (V/f), piuttosto che con controllo vettoriale.

 

31 minuti fa, Fiored ha scritto:

ho notato che la tensione in ingresso è 376 volt...

 

il limite inferiore, per contratto, è pari a 360V, quindi 376V sono ancora nei limiti contrattuali.

Chiaramente una minor tensione di armatura, oltre deflussare il motore, può causare una maggior assorbimento di corrente.

34 minuti fa, Fiored ha scritto:

che suggerimenti mi date in merito?

 

 

1. Per prima cosa bisogna impostare immediatamente il limitie di corrente dell'inverter al valore nominale del motore.
2. Verificare la tensione al punto di consegna, in modo da capire se c'è una caduta di tensione sulla linea causata da sezione insufficiente della linea di alimentazione dell'inverter.NeInsistere con l'ente fornitore di energia elettrica affinchè,
3. Nel caso che la tensione si bassa già al punto di consegna, insistere con l'ente fornitore di energia elettrica affinchè,i il valore di tensione, moglio che sia un poco maggiore di 400V, piuttosto che minore.

[batta]

Il 20/7/2024 alle 11:34 , Livio Orsini ha scritto:

Per prima cosa bisogna impostare immediatamente il limitie di corrente dell'inverter al valore nominale del motore.

Su questo non sono d'accordo. Il limite di corrente non si imposta mai al valore nominale del motore, per permettere di superare questo valore nei transitori. Generalmente il limite di corrente si imposta tra il 120% e il 150% della corrente nominale. Poi, se l'inverter è serio, limita la corrente se il calcolo della temperatura del motore lo impone.

 

In quanto alla tensione in ingresso, anche con una tensione di 376 Vac si deve riuscire ad ottenere una tensione in uscita di 400 Vac.

 

Da dire che, se a 50 Hz le pompe assorbono più della corrente nominale, a 50 Hz non ci possono andare. Questo significa che il sistema non è stato tarato bene.

 

 

[Livio Orsini]

Quote

Su questo non sono d'accordo. Il limite di corrente non si imposta mai al valore nominale del motore, per permettere di superare questo valore nei transitori. Generalmente il limite di corrente si imposta tra il 120% e il 150% della corrente nominale. Poi, se l'inverter è serio, limita la corrente se il calcolo della temperatura del motore lo impone.

 

 

 

Si tratta di pompe.

Per pompe e ventilatori non c'è necessità di maggior coppia in accelerazione.

Se durante il normale funzionamento viene richiesto un valore di coppia maggiore della nominale, quindi corrente maggiore della nominale, significa che si sta lavorando in modo anomalo, come in questo caso.

Se si trattasse di un'applicazione differente, dove fosse richiesta una coppia maggiore della nominale per brevi istanti, è necessario, anzi è indispensabile, o controllare il valore termico della corrente su di una finestra di 15' o, meglio, controllare direttamente la temperatura degli avvolgimenti tramite pastiglia termica.

 

Quote

In quanto alla tensione in ingresso, anche con una tensione di 376 Vac si deve riuscire ad ottenere una tensione in uscita di 400 Vac.

 

Nonon è possibile.

Se in ingresso hai 376V, in uscita non puoi averne di più, se non usando inverter particolari dotati di circuiti raddrizzatori-elevatori come, ad esempio, alcuni inverter che, partendo da 230V monofase, rendono 400V trifase. 

 

Basta avere presente come funziona l'inverter.

La tensione di rete viene raddrizzata ed usata per caricare una batteria di condensatori, da cui si ricava tramite chopper modulato in PWM la tensione alternata a freqeunza variabile.

Un valore RMS di 376 produrrà una tensione continua, sul DC bus, pari a (376*1,41)-1,4 ==> 528,76V.

Questa tensione continua è "affettata" in impulsi con frequnza compresa da circa 2kHz sino a circa 9kHz o più, in funzione del valore della frequnza portante che si è scelto.

Questi impulsi sono poi modulati in ampiezza con un duty cycle che varia secondo la legge sinunusoidale alla frequenza a cui deve lavorare il motore.

L'ampiezza di picco sarà sempre limitata al valore raggiunto dal DC bus, quindi nel caso in esame a 528,76V.

Questo valore costituisce il valore di picco della tensione sinusoidale ricavabile.

Pertanto da un valore di picco di 528,76V si può ottenere un valore efficace di 375,007092..V

 

Questo perchè un inverter non può lavorare come un ac-dc converter di tipo step up.

Per avere questa funzionalità è necessario elevare, tramite circuiti elevatori di tensione, la tensione sul DC bus.

E una tecnica che sta avendo un notevole sviluppo nelle applicazioni di trazione.

 

In commercio, da alcuni anni, si trovano anche piccoli inverter per comando motori che, partendo da 230V mono fasi, rendono 400V trifasi, sfruttando questa tecnica di elevazione della tensione sul DC bus.

Sono prodotti di piccoli produttori cinesi che sembra siano anche abbastanza affidabili e abbastanza economici.

Modificato: 22 luglio da Livio Orsini

[click0]

Il 20/7/2024 alle 10:52 , Fiored ha scritto:

quando il sistema richiede le 3 pompe, l'inverter li faceva lavorare a 44 hz di conseguenza mi dava circa 52 litri/secondo cadauna e allora si doveva intervenire sulla mandata per sopperire alla depressione della vasca di carico...

quindi lavori strozzando la mandata ? per ogni singola pompa ?

a quanto porti la portata finale alla singola pompa

Il 20/7/2024 alle 10:52 , Fiored ha scritto:

quando il sistema richiede 1 o 2 pompe li porta a lavorare ai 50 hz con una portata di circa 72 litri/secondo e 74 amper di assorbimento..

in questo frangente quindi quando richiede alle due pompe "stozzate" ?

[Roberto Gioachin]

15 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Questi impulsi sono poi modulati in ampiezza con un duty cycle che varia secondo la legge sinunusoidale

Tutto giusto ma gli impulsi vengono modulati in larghezza con la tecnica PWM, la modulazione in ampiezza è più per le trasmissioni radio.

[Livio Orsini]

36 minuti fa, Roberto Gioachin ha scritto:

Tutto giusto ma gli impulsi vengono modulati in larghezza con la tecnica PWM, la modulazione in ampiezza è più per le trasmissioni radio.

 

Scusa ma forse non conosci il significato di PWM ====>  Pulse Width Modulation ===> che in italiano viene tradotta con "modulazione ad ampiezza d'impulso". Forse pensi che ampiezza si riferisca alla tensione e non alla durata dell'impulso.

La tecnica PWM è la medesima che si usa anche in alcuni tipi di radio comunicazione ed è antichissima (elettronicamente parlando).

La studiai che non avevevo ancora 20 anni (fra un mese ne avrò 80 di anni) perchè era largamente impiegata in alcuni tipi di telecumunicazioni, solo che codifica e decodifica erano analogiche, ovvero all'ampiezza del segnale corrispondeva una determinata larghezza d'impulso.

 

La particolarità degli inverter è che la larghezza dell'impulso viene mdolutata con legge sinusoidale ipendente dalla frequenza di uscita. Questa determina anche l'ampiezza massima della tensione corrispondente secondo la retta V/f per la regolazione scalare o secondo necessità per la regolazione vettoriale. inoltre negli inverter per comando motori è possibile modulare, con freqeunza pseudo random, anche la frequenza portante per ridurre la rumorosità del motore, quando è necessario.

Notare che, negli inverter per comando motori,con carico induttivo applicato, motore o induttore trifase di induttanza equivalente al motore, la tensione rimane impusiva, mentre la corrente assume forma quasi sinusoidale.

Negli inverter per impianti fotovoltaicio e negli UPS, l'uscita è filtrata in modo da ottenere anche la tensione perfettamente sinusoidale.

Modificato: 22 luglio da Livio Orsini

[Roberto Gioachin]

1 ora fa, Livio Orsini ha scritto:

Scusa ma forse non conosci il significato di PWM ====>  Pulse Width Modulation ===> che in italiano viene tradotta con "modulazione ad ampiezza d'impulso". Forse pensi che ampiezza si riferisca alla tensione e non alla durata dell'impulso.

Ciao Livio, beh complimenti per l'età e per la lucidità, vuol dire che sei sempre stato ben attivo.

Per quanto riguarda la modulazione, forse è proprio un problema di "significato"

PWM = Pulse Width Modulation, che tradotto in Italiano significa Modulazione della larghezza dell'impulso, quindi probabilmente stiamo dicendo la stressa cosa, la confusione nasce dal fatto che esiste anche una modulazione dell'ampiezza dell'impulso (PAM), intesa come "altezza dell'impulso" (perdona la semplificazione) che invece non viene usata sugli inverter industriali.

[batta]

19 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Si tratta di pompe.

Per pompe e ventilatori non c'è necessità di maggior coppia in accelerazione.

Anche per pompe e ventilatori non limiterei mai la corrente al valore nominale del motore. Importante però, quando si fa la messa in servizio, verificare che l'assorbimento, in condizioni di lavoro normali, rimanga nei limiti di targa.
Non vorrei mai trovarmi, per esempio, col motore che scende di giri nel momento in cui apro un rubinetto, o per brevi istanti nei quali richiedo al sistema di lavorare leggermente sopra ai dati di targa.
Se l'inverter è un inverter serio, se ce ne sarà bisogno limiterà automaticamente la corrente, secondo il modello termico, tenendo conto di I2t.

 

In quanto alla tensione in uscita, non stiamo parlando di passare da 230 a 400 V, ma di ottenere un leggero innalzamento della tensione in uscita e, visto che la tensione in uscita viene generata dalla tensione in ingresso raddrizzata, un leggero innalzamento si può ottenere senza ricorrere ad inverter particolari.

[Roberto Gioachin]

1 ora fa, batta ha scritto:

ma di ottenere un leggero innalzamento della tensione in uscita

Teoricamente sarebbe possibile, ma questo implicherebbe una deformazione della sinusoide in uscita per avere un valore medio più alto, ma nessun costruttore di inverter mi risulta lo voglia fare, per cui non si avrà mai in uscita una tensione superiore a quella in entrata.

 

[Livio Orsini]

2 ore fa, batta ha scritto:

Anche per pompe e ventilatori non limiterei mai la corrente al valore nominale del motore. Importante però, quando si fa la messa in servizio, verificare che l'assorbimento, in condizioni di lavoro normali, rimanga nei limiti di targa.

 

Se l'inverter lo permette, puoi impostare la funzione Imax pari al 150% (o 120%) del valore di Inominale.

Io ho sempre evitato e sconsigliato di impostare limiti di corrente maggiori della corrente nominale. Eccezion fatta nel caso di pastiglia termica presente nel motore, oppure se l'inverter è dotato, come in alcuni casi, del calcolo della corrente termica (I²t) relativa ad una finestra scorrevele, solitamente pari a 15' (secondo le indicazioni dei costruttori di motori). Con questa funzione la corrente termica assorbita dal motore non supera mai il valore di corrente nominale.

2 ore fa, batta ha scritto:

Se l'inverter è un inverter serio,

 

Oramai, con la corsa al risparmio, di inverter eri, anche di amrche blasonate, ce ne sono sempre meno.🥴

 

2 ore fa, batta ha scritto:

ma di ottenere un leggero innalzamento della tensione in uscita e, visto che la tensione in uscita viene generata dalla tensione in ingresso raddrizzata, un leggero innalzamento si può ottenere senza ricorrere ad inverter particolari.

 

Come ha gia scritto Roberto Gioachin, anche se teoricamente sarebbe possibile, si tratterebbe non di un inverter sinusoidale, ma di un così detto inverter a "onda sinusoidale modificata", che sono delle immonde ciofeche. Tutti gli inverter decenti, per comando motorei, evitano accuratamente questo tipo di funzionamento.

 

Non escludo che in un prossimo futuro, vista la tendenza, si adottino sempre più le tecniche ora in uso per particolari casi, di aumentare  tramite sistemi di innalzamento, a tensione sul DC bus. Teoricamente basterebbe usare un ac-dc converter di tipo step up, solo che il costo e lo spazio necessario, ne sconsigliano l'uso. La tecnica in uso attualmente è la duplicazione, ed in alcuni casi anche la triplicazione, della tensione di ingresso usando circuitazioni apposite sul gruppo raddrizzatore.

I cinesini più economici usano un dppio raddrizzatore ad una semionda con condensatore del dc bus in controserie.

[Livio Orsini]

5 ore fa, Roberto Gioachin ha scritto:

Ciao Livio, beh complimenti per l'età e per la lucidità, vuol dire che sei sempre stato ben attivo.

 

Grazie per i complimenti.

Si oltre ad allenare il fisico, cosa che faccio come assumere un medicinale, alleno costantemente la mente. Io ho avuto la fortuna di trasformare una passione in professione; dopo esser andato in pensione è tornata ad essere solo passione. La partecipazione al forum è solo una parte del mio allenamento quotidiano. Purtroppo l'agilità mentale e la concentrazione sono un po' calate, ma questo ahimè è un fatto fisiologico.

Il volume cerebrale di un 70enne è solo lo 80% del volume del medesimo soggetto all'età di 25 anni.

Poi molto dipende al livello di aprtenza.😉

Rita Levi Montalcini, a cui proprio non oso paragonarmi nemmeno lontanamente, alla bell'età di 90 anni era ancora molto lucida e reattiva, ma era partita .... molto avvantaggiata, rispetto alla media.🙂

 

 

Comunque hai perfettamente, ragione si tratta solo di intederci sul significato dei termini.

[batta]

3 ore fa, Roberto Gioachin ha scritto:

Teoricamente sarebbe possibile, ma questo implicherebbe una deformazione della sinusoide in uscita per avere un valore medio più alto

Ma la sinusoide in uscita non è una sinusoide, è un treno di onde quadre.

[Livio Orsini]

La funzione che modula è sinusoidale. Per fare quello che ipotizzi dovresti squadrate questa funzione. In questo caso la corrente del motore non risulterebbe sinusoidale ma sarebbe distorta!

Bisogna sempre far riferimento alla forma della corrente che è quella  veramente importante!

[Roberto Gioachin]

In uscita si ha un treno di impulsi ad onda quadra alla frequenza della portante (Basic frequency) ed un ampiezza pari alla tensione DC dei condensatori.

La modulazione della larghezza di questi impulsi (PWM) permette di variare il duty cycle dell'impulso (che ha forma d'onda quadrata) in modo sinusoidale, in questo modo si ottiene in uscita un valore medio della tensione di uscita con andamento sinusoidale.

Poi come dice Livio:

9 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

la tensione rimane impusiva, mentre la corrente assume forma quasi sinusoidale

Questo perché gli inverter per motori non hanno condensatori sullo stadio di uscita.

[batta]

3 ore fa, Roberto Gioachin ha scritto:

In uscita si ha un treno di impulsi ad onda quadra alla frequenza della portante (Basic frequency) ed un ampiezza pari alla tensione DC dei condensatori.

Appunto.

E certo che la corrente assumerà una forma d'onda più o meno sinusoidale, grazie anche all'induttanza del motore.
Dov'è che ho detto qualcosa di diverso?

[Livio Orsini]

8 ore fa, batta ha scritto:

E certo che la corrente assumerà una forma d'onda più o meno sinusoidale, grazie anche all'induttanza del motore.

 

E quel più o meno che stona.

 

Mentre con modulazione sinusoidale la corrente è pressochè sinusoidale, sebbene affetta da spikes e qualche armonica, a meno di uso di filtri di uscita, con modulazione non sinusoidale come sarebbe necessario per alzare il valore RMS, la corrente sarebbe sicuramente non sinusoidale.

 

Batta ti sei mai chiesto perchè i maggiori costruttori di inverter non prevedono questa possibilità di step up?