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Andrea76

Avvio Motore Ventilatore

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Andrea76

:) Ciao, sono un nuovo utente,

Ho dato un'occhiata alle discussioni precedenti relativi all'avvio stella-triangolo di un motore e vorrei proporvi il mio problema: sono alle prese con un motore di un ventilatore da 11 Kw: in fase di progettazione era stato previsto l'avvio stella triangolo e i problemi sono nati già in fase di installazione del quadro elettrico: probabilmente a causa della forte inerzia del sistema (la girante è davvero grossa e pesante, probabilmente troppo per quel motore) non si riusciva a far partire il motore, allo spunto sono stati misurati 130/135A. Allora gli impiantisti hanno rinunciato all'avvio stella triangolo e inserito un softstarter (credo da 130A) e l'avviamento risultava essere pressapoco così: all'avvio il softstarter forniva un voltaggio ridotto al 20% per 5 sec (tempo max per il softstarter installato), una volta andato a regime con un temporizzatore si bypassava il softstarter e si inseriva una protezione termica dimensionata per l'amperaggio del motore (20A).

Risultato: dopo due mesi, con 2/3 avviamenti al giorno, softstarter e motore bruciati. L'azienda che ci ha venduto l'impianto ha risolto il problema predisponendo l'avviamento diretto del motore, dicendoci però di limitare gli avviamenti.

Non esiste una soluzione migliore (es un inverter) o forse il softstarter era troppo piccolo?

Saluti

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Mario Maggi

Caro Andrea76,

l'invertere e' sicuramente la soluzione migliore ma non la piu' economica per il costo di acquisto. Con un inverter puoi dosare l'avvio di giranti ad alta inerzia, se ammetti un avviamento con rampa dolce e no brusco.

Con il senno di poi, se calcoli il basso costo del soft starter, i danni avuti ed il costo della riparazione/sostituzione, l'inverter sarebbe costato meno (n.d.r.).

Avviare col 20 % di tensione e' sbagliato, si parzializza eccessivamente e si cerano molte armoniche nel rotore. Alcune di queste armoniche possono creare addirittura coppie frenanti durante l'avviamento!

Se metti un soft starter che permette solo 5 secondi alla massima corrente, non pensi che non sia adatto o ben regolato?

L'avviamento diretto stressa le linee, le apparecchiature ed il motore stesso. Non so se sei in un piccolo laboratorio o in una grande industria, quindi non posso commentare i circa 100 A di sovraccarico sulla linea durante l'avviamento.

Puoi misurare il tempo che impiega a fare l'avviamento in diretta? Fammelo sapere. Che corrente richiede? Il motore e' a 400 V a triangolo?

C'e' una serranda per la regolazione della portata? Il motore parte a serranda chiusa o aperta? Puo' capitare che il ventilatore stia girando all'indietro quando viene avviato in avanti?

Ciao

Mario

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Livio Orsini

E' molto brutto l'avviamento diretto. Non dovrebbe neanche essere preso in considerazione.

Concordo con Maggi. Se il softstarter si è guastato o era maldimensionato, o era maltarato oppure era di cattiva qualità (capita).

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Paolo Cattani

Oltre alle considerazioni già espresse su cui sono perfettamente d'accordo, vorrei aggungerne un'altra. Con il sovraccarico descritto, siamo certi che la potenza del motore sia adeguata? L'assorbimento a pieni giri è regolare?

Ribadisco, comunque:

Puoi misurare il tempo che impiega a fare l'avviamento in diretta? Fammelo sapere. Che corrente richiede? Il motore e' a 400 V a triangolo?

C'e' una serranda per la regolazione della portata? Il motore parte a serranda chiusa o aperta? Puo' capitare che il ventilatore stia girando all'indietro quando viene avviato in avanti?

Se metti un soft starter che permette solo 5 secondi alla massima corrente, non pensi che non sia adatto o ben regolato?

Sono domande fondamentali. In ogni caso, il tempo è comunque poco e quasi tutti partono a vuoto, cioè con serranda chiusa (il che di solito evita che il motore giri all'indietro).

In azienda ho condotto per anni due ventoloni da 380 kW con avviamento stella/triangolo con assorbimento continuo di 600 A (vero!) e spunti mai misurati (la lancetta sbatteva sul fondoscala e ci rimaneva per due minuti, prima di andare a regime). Ventola diametro due metri, larghezza trenta centimetri. La serranda si rompeva sempre, quindi si partiva a carico, erano permessi massimo due avviamenti all'ora. Eppure, anche se facevano paura, sono ancora lì, dopo anni

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xroby2000

salve ma il ventilatore parte a carico o a vuoto perche per quelle correnti di spunto si avvia sicuramente sotto carico e quindi si potrebbe con una valvola a farfalla pistonata posta sul condotto di aspirazione farlo partire A

vuoto e solo dopo che sia avvenuto lo scambio a triangolo aprire la valvola e dare il carico

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Andrea76

Buongiorno a tutti,

ho controllato i dati richiesti da alcuni di voi:

Il softstarter era di marca SOLCON (Starter FLC 31A) con rampa di salita da 0.5 a 5 sec, mentre il motore è un ABB da 11Kw ; V 690 - 400 ; A 11.5 - 19.8. All'avvio c'è una serranda automatica a valle chiusa, mentre in ingresso al ventilatore c'è una valvola manuale che è stata parzializzata in modo che a regime il motore assorba meno dei 20 A previsti. Comunque in avviamento il ventilatore non gira al contrario, il forte spunto credo sia dovuto solo all'elevato peso della girante.

Saluti

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Mario Maggi

Caro Andrea76,

metti assolutamente un inverter, costa meno e consuma meno. Eviti anche di parzializzare specando energia.

Non hai risposto alle altre mie domande, ma direi che puo' bastare.

Ciao

Mario

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emanuele.croci

Ciao,

mi sembra un problema abbastanza strano.... il ventilatore da 11 kW non è poi così "grosso".

...ma quanto pesa questa girante ???

E' chiaro che montare l'inverter sarebbe il top, però mi sembra che un soft-starter sufficientemente dimensionato sia comunque molto buono. (il costo dell'inverter di taglia >=11 kW non è indifferente)

Ti posso dire che ho esperienza di MOLTI ventilatori di potenza pari o superiore avviati (senza serranda di parzializzazione!) con stella-triangolo senza MAI avere problemi.

Saluti,

Emanuele

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ETR

Mi permetto di riaprire la discussione per un medesimo problema riscontrato proprio su un ventilatore da 11 kW ad alta prevalenza, con accoppiamento diretto.

Premetto che sino ad 11 kW, per i soliti miei impianti (dato che parlo sempre di forni, quindi di ventilatori o aspiratori), effettuaimo avviamenti diretti, per ventilatori a media prevalenza e media portata. Per macchine vecchie, solitamente predisponiamo soft starter, per macchine più grosse mettiamo avviamenti stella triangolo, per altri inseriamo inverter dipende se lo richiede il processo. Ovviamente la mandata è risulta sempre essere chiusa sino al raggiungimento del regime della girante, per cui abbiamo le condizioni di minor carico ed infine il numero di cicli di avviamento è nell'ordine di 1 al giorno, se non 1 ogni 2 (per alcuni impianti è 1 ogni 6 mesi...).

Detto questo, quando il ns. cliente decide di installare ventilatori ad alta prevalenza, su questi motori a 2 poli, iniziano sempre le grane, in quanto la girante è molto pesante e tendenzialmente il motore è impiccato alla morte rispetto alla curva meccanica. Se abbiamo la fortuna di avere l'inverter, questo va impostato con tempi molto lunghi in quanto la massa della girante è una vera grana (su motori di medesima portata ma con diverse caratteristiche di curva questo problema ripeto non lo abbiamo mai).

Se poi è la ns. parola contro quella del costruttore delle macchine, finiamo sempre col passare per degli incompetenti. Per l'ultimo impianto abbiamo anche una contestazione in ballo per il dimensionamento dell'avviamento eseguito secondo prassi, avviamento normale con caratteristica di tipo 1, che poi è risultato essere un avviamento pesante sempre di tipo 1, risolto tecnicamente, certo ma cambiando dei componenti.

Questa situazione non è anormale nel mondo delle pompe e dei ventilatori, sempre impiccati elettricamente rispetto alla curva meccanica. Infatti non è la prima volta che rispetto alla curva meccanica della girante, non si sia in grado di ottenere le prestazioni desiderate dalla macchina, perchè il motore risulta sotto dimensionato. Far capire poi questa cosa è cosa assai ardua !!!

Per Livio...avrei voluto sottoporre la tua considerazione sugli avviamenti diretti, ai tecnici della ns. ben conosciuta azienda elettrica nazionale, quando stendono i capitolati per le centrali...per le pompe di reintegro sino a 50 kW impongono l'avviamento diretto di tipo 2. Fino a 37 kW non ho avuto problemi, sempre poi avere la pompa fuori assorbimento al 80% del della curva meccanica (quando necessitavamo disperatamente del 100%), ma questo non era un loro problema, almeno questo va ammesso...

Saluti

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Livio Orsini
ma questo non era un loro problema, almeno questo va ammesso...

Loro vendono energia elettrica, quindi più ne consumi più son contenti :)

Scherzi a parte ci sono parecchie considerazioni da fare. Primo tutto quello che non c'è non si rompe, secondo l'elettronica ha fama di minor affidabilità rispetto alla meccanica. E nelle centrali affidabilità e disponibilità sono fattori primari.

In quanto ai dimensionamenti.

Pisogna considerare due fattori.

1 - L'inerzia. Una grossa girante avrà un elevoto momento d'inerzia. Un'avviamento diretto presuppone un'accelerazione quasi infinita, perchè il sistema dovrebbe passare da velocià zero a velocità di regime in un infinitesimo. Con questa premessa la coppia erogata dal motore dovrebbe essere infinita. Fortunatamente in pratica non è così, ma la richiesta di coppia, nel transitorio, è comunque elevatissima. I softstarter, allungando il tempo di accelerazione, diminuiscono in proporzione la necessità di coppia.

2 - Attrito dinamico. Questo è un parametro che conosci meglio di me. E' esponenziale in funzione della velocità. Questo dato viene a favore durante la fase di avviamento. L'ideale è avere una girante a bassa momento d'inerzia. Quindi una forma cilindrica di piccolo diametro è preferibile ad un'elica di grande diametro. Poi possono esserci considerazioni tecnologiche di aeraulica che io non conosco.

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ETR

Aggiungo l'ultima nota senza aprire altre discussioni. Solo grazie ad un amico del settore della ventilazione industriale, mi sono schiarito alcune mie idee in merito. Alcune cose ce mi lasciavano perplesso trovano spiegazione, diciamo nella pecuglilarità dei ventilatori del costruttore che il mio cliente utilizza da anni e altre spigazioni proprio nella caratteristica di queste macchine. Essendo macchine con una forte prevalenza, tendenzialmente la loro curva di potenza tende ad essere pressochè piatta (quasi), se poi aggiungiamo alcune scelte tecniche del costruttore (che adesso non voglio commentare perchè non ho gli elementi tecnici specifici), con la bocca di mandata completamente chiusa, queste macchine consumano 84% della corrente nominale del motore collegato (nel mio ultimo caso 11 kW). Dovrò poi verificare il loro funzionamento in continuo per più ore anche al 100%, controllare la temperatura superficiale del motore e della girante, far qualche rilevazione termografica e mi farò qualche maggiore idea.

Il mio stupore deriva che la funzione di questo ventilatore è vincere l'ostruzione di un settore di ceramica (sono poi tante palline grandi come quelle da golf), che precedentemente scaldato dagli stessi fumi del forno, permette di risparmiare energia termica, perchè l'aria cosi soffiata si scalda dal passaggio con la ceramica. Perfetto ma nel frattemppo, la macchinia, per meglio dire le macchine (perchè oltre al ventilatore c'è anche l'aspiratore sempre più grande di una taglia), viaggiano sempre dal 80% al 100% anche per 320 giorni l'anno :angry:

Ora, dovrei fregarmene altamente, io mi occupo solo del quadro e del processo, non dell'impiato, per cui valutare l'efficienza della macchina proprio non dovrebbe essere mia preoccupazione...Se poi ci metti che la regolazione meccanica della combustione venga fatta ad occhio, che l'utilizzo del forno sia approssimativo quanto meno spartano (cambia la macchina ma non chi la usa), che le scelte di isolamento termico siano discutibili per via della temperatura di superficie della struttura...se dovessimo avere le lettere come per gli elettrodomestici...dove saremmo ??? :unsure:

Per non finire fuoti OT, l'utilizzo di motori ad alta efficienza, l'utilizzo di inverter, di soluzioni di processo, risulta del tutto inultile ed anche controproducente a livello commerciale perchè ti pone fuori mercato. Però procedere ancora con avviamenti diretti o a stella-traingolo, quando non puoi passare a softstarter o addirittura a inverter per risolverti una serie di problemi, risulta quasi necessario...

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ETR

Ciao a tutti, dopo una difficoltosa ricerca penso di aver ritrovato la discussione iniziale. Penso, perché Livio, aveva aggiunto altri commenti tecnici e alcuni anni fa penso che l'avesse anche chiusa, ma comunque il nocciolo è sempre quello.

 

In questa discussione di parlava di un 11 kW di motore elettrico, ma comunque nell'arco degli anni siamo passati anche per i 22, 35 e 45 kW, che hanno in comune tutti il fatto di essere sovra dimensionati anche del 50%, rispetto ad una macchina (il ventilatore) incapace di rendere nel processo (sottodimensionata del 40%).

 

La verifica è stata fatta da un ns cliente, professionista, che abbiamo "consigliato" al ex cliente. Siccome il problema del dimensionamento si sussegue dal 96, in maniera ricorsiva, ma non costante, il problema non è mai stato approfondito del tutto ed ovviamente tanto meno risolto.

 

In un era, di calcolo dell'efficienza energetica e rendimento, finalmente si è data dimostrazione tecnica, che non si può basare un dimensionamento sulla comparazione empirica (diciamo pure tanto al chilo) e che il supporto sia del costruttore/fornitore che di professionisti esterni, può fare la differenza, fra un impianto e un buon impianto. 

 

Buona giornata a tutti, Ennio

 

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