Conversione Di Una Fresatrice Da Trifase A Monofase

[Mirko Ceronti]

Quindi meglio un motore 1440 rpm e portarlo a 100 Hz di uno di velocità maggiore e abbassare la frequenza , ho capito bene ?

Hmmmm....difficile a dirsi.

Un motore da 1440 R.P.M. 1,5 Kw all'asse, sviluppa sì più coppia del suo omonimo da 2850 R.P.M., ma.....quando si parla di 50Hz.

Se mando il 1440 R.P.M. a 100Hz, oltre al fatto che la forza centrifuga aumenta col quadrato della velocità (e quindi in questo caso quadruplicherebbe) causa al deflussaggio che entra in vigore dai 51Hz in su, tutta la coppia che avrebbe in più dell'omonimo veloce il doppio (2850) se la mangia tutta una volta raggiunti i 100Hz

Ovvero dopo i 50Hz, si passa da un pilotaggio a coppia costante, ad un pilotaggio a potenza costante, proprio come accade con la moltiplicazione meccanica dei giri, ovvero cresce la velocità ?

Ed allora calerà la coppia....

Si potrebbe adoperare il trucco degli 87Hz in collegamento a triangolo, ma a quel punto servirebbe la 380 Volt

Saluti

Mirko

Modificato: 23 febbraio 2015 da Mirko Ceronti

[gabri-z]

Grazie !

C'è tanta carta da spolverare !

[eliop]

Livio ,scusa ma a 25 Hz quel motore andrebbe comunque a 1400 giri ,non dovrebbe autoventilarsi da solo?

[Livio Orsini]

Se la ventola è pòrevista per la giusta portata a 2800 rpm a metà velocità la portata sarà 1/4 di quella di progetto.

O la portata è stata sovradimensionata enormemente alla velocità nominale, oppure....

Molti pilotano i mltori con l'inverter, poi quando il motore brucia dicono che non era adatto ad essere alimentato dall'inverter, mentre inveci il poverino è morto di caldo.

[Darlington]

Nel dubbio, consiglierò di inserire nella cassa una ventola extra da 120 o anche da 240

[Darlington]

Aggiornamento: il proprietario della fresatrice mi ha detto che in vari posti gli hanno sconsigliato di riavvolgere un Dahlander, e hanno consigliato piuttosto la sostituzione con un altro motore, "più adatto all'inverter", a singola velocità e poi gestire le due velocità con la frequenza.

Sul fronte inverter invece mi ha detto di aver trovato dei Télemecanique a prezzo contenuto, penso si tratti di azionamenti semplificati ma tanto in quell'applicazione è inutile avere diecimila controlli su rampa, accelerazione, frenatura... una volta che c'è la regolazione della frequenza (per il motore del mandrino) e la marcia in entrambi i sensi non serve altro. Di questi ultimi ho chiesto di avere un datasheet o almeno una sigla, visto che poi della parte elettrica me ne devo occupare io.

Ora la domanda, sulla questione Dahlander ed inverter: i motori di questo tipo non si prestano bene a controlli con inverter, oppure sono difficili da riavvolgere tanto da sconsigliarne l'operazione?

Non credo volessero spingerlo all'acquisto di un motore nuovo ad ogni costo perché, alla fine, il costo del motore e quello del riavvolgimento sono grosso modo simili (almeno, così mi ha detto).

[simuffa]

Ora la domanda, sulla questione Dahlander ed inverter: i motori di questo tipo non si prestano bene a controlli con inverter,

probabilmente anche per la noia nel cambiare i parametri dell'inverter a seconda della velocità del motore (anche se esitstono inverter con memorie per motori diversi)

[Mirko Ceronti]

Ora la domanda, sulla questione Dahlander ed inverter: i motori di questo tipo non si prestano bene a controlli con inverter, oppure sono difficili da riavvolgere tanto da sconsigliarne l'operazione?

Il Dahlander è in tutto e per tutto un normalissimo motore asincrono, ed alle leggi di quest'ultimo obbedisce.....punto...!!!!!

Quindi anche a quella di essere gestito (come i suoi confratelli) da un inverter.

Senonchè......guardando le foto del Tuo in esame (quello della fresatrice) io stesso inorridirei a pensare di applicargli un inverter.

Perchè ?

Perchè per pluriannosa esperienza sul campo ricordo che quando collegavamo ad un motore vecchio come quello, un inverter, il differenziale a monte dell'impianto appena modificato, saltava all'istante.

Se invece di un 30mA era un differenziale più a monte del tipo da 1 Ampere di I-delta-n, allora se poi toccavi il motore saltavi Tu al posto suo

(per la legge di compensazione, qualcuno che salta ci deve pur essere)

Questo per dire cosa ?

Per dire che quei motori così datati, hanno le lacche isolanti del rame che compone gli avvolgimenti, non certo del tipo con rigidità dielettrica appropriata, un po' per vetustà, un po' perchè ai tempi in cui furono realizzati, gli inverter erano ancora nei testicoli di chi poi li ha generati/inventati.

Quindi il peggio che potesse accadere a motori di quel tipo, era di essere pilotati da una corrente alternata sinusoidale a 50 Hz, del valore di tensione corrispondente a quello indicato dalla targa.

STOP.

Se invece con un oscilloscopio hai potuto vedere la forma d'onda di tensione che invade gli avvolgimenti di un motore sottoposto alle uscite di un inverter, allora Ti convincerai che le rigidità dielettriche delle lacche di protezione del rame, devono avere caratteristiche estreme, poichè le raffiche (burst in elettronica) ed i picchi con fronti ripidissimi ed a frequenza molto più elevata di quella fondamentale (la quale da queste raffiche è poi composta) sono a dir poco feroci !!!!!!

Per cui, il consiglio di sostituire il motore, non è una risposta evasiva per scongiurare fantasmi da creduloni, qui i fantasmi sono tangibili, e si riflettono anche negli specchi, quindi io ne terrei conto eccome.

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Per dire che quei motori così datati, hanno le lacche isolanti del rame...

Il vero problema di queste lacche non è l'isolamento per il valore di cresta, che praticamente è invariato, ma il dv/dt degli impulsi che compongono la pseudosinusoide generata dall'inverter.

Oltre alle dispersioni nel giro di poco tempo gli avvolgimenti vanno in corto e fumano.

Questo fenomeno, e Mirko lo conoscerà bene, capita non solo con tutti i vecchi motori, ma anche con "ciofeche" nuove di pacca, prodotte al risparmio in certi paesi dell'est europeo o asiatico.

[Mestesso]

Ancora di più, con la monnezza motori elettrici, pompe o altro provenienti dalla Cina, dove invece del rame, utilizzano fili in alluminio verniciati color rame, con collegamenti dei fili di uscita sulle testate avvolgimento pseudo stagnati poiché, come risaputo, lo stagno non lega con l'alluminio (una delle cause maggiori di fiamme e fuoco) vedasi anche tutti quei piccoli gruppi elettrogeni a poco prezzo rossi blu o mandarino (appropriato), venduti con accattivanti pseudo svizzero/germanico nomi tipo Kraftsuisse o Kraftwerk o similari, dopo qualche ora di funzionamento al meglio delle ipotesi, fuoco e fiamme da tutte le parti,

[Mirko Ceronti]

Sul fronte inverter invece mi ha detto di aver trovato dei Télemecanique a prezzo contenuto, penso si tratti di azionamenti semplificati ma tanto in quell'applicazione è inutile avere diecimila controlli su rampa, accelerazione, frenatura... una volta che c'è la regolazione della frequenza (per il motore del mandrino) e la marcia in entrambi i sensi non serve altro. Di questi ultimi ho chiesto di avere un datasheet o almeno una sigla, visto che poi della parte elettrica me ne devo occupare io.

Quando nel 1988 inziai a mettere mano negli inverter di allora (da 1,5 Kw) quest'ultimi avevano 5 trimmer

Coppia di spunto, limite di corrente, tempo di accelerazione, tempo di decelerazione, numero dei giri massimo (a prescindere dalla regolazione a potenziometro disponibile all'utente a bordo quadro)

E lavoravo nel tessile, applicazione ben complessa per un inverter.

Poi, son venuti fuori gli inverter come il Yaskawa da 30 Kw con qualcosa come 201 parametri, una roba che scoraggia anche certi coriacei.

Diciamo che un inverter tipo quello che serve a Te, ne avrà comunque una settantina o giù di lì.

Per la Tua applicazione sarebbe di certo bastato un inverter modello 1988, ma tant'è.

Anche perchè, quando dove lavoravo buttarono le macchine più vecchie, gli inverter ancora buoni subirono un'epurazione (il bidone ce l'ho anch'io) con la quale feci felici diversi possessori di torni domestici, i quali poterono aggiungere alla regolazione a scatti (potenza costante) data dal cambio meccanico, anche quella lineare a coppia costante prodotta dall'inverter.

Il tutto con quei 5 trimmer (più ovviamente il potenziometro a bordo quadro)

Questo per dire, che oggi se Ti serve un litro di latte, il mercato Ti obbliga comunque ad acquistare una mucca, e questo anche perchè oggi come oggi, la mucca costa quanto il litro di latte.

Solo che, o si hanno approfondite nozioni sulla materia, oppure programmare un inverter può anche essere complicato.

Certo esistono i menù di scelta rapida, dove programmi quelle 4 cose e basta, ma come sempre consiglia Livio, e come sostengo anch'io, leggere tutto il manualetto approfonditamente, può fare solo bene, anzi, è un consigliabile.....precetto !!!!

Questo fenomeno, e Mirko lo conoscerà bene.....

Heh.....purtroppo....

Saluti

Mirko

[gabri-z]

Buon giorno a tutti !

Heh.....purtroppo....

E perché ''purtroppo'' ? Le cose sapute sono un tesoro (fossero soldi )... a meno che Tu non abbia in giro sugli impianti qualche altro motore in attesa della brutta fine ...

Buon fine settimana !

[Darlington]

Ciao a tutti ci sono novità Alla fine il proprietario ha deciso per questa configurazione:

- mandrino: motore nuovo e inverter correlato, già testato da chi glielo ha venduto

- avanzamenti: motore originale e inverter più semplice

- pompa (eh si.. in trifase anche quella): bisogna calcolare il condensatore adeguato

Gli inverter sono:

- Toshiba VF-S15 per il motore mandrino

- Toshiba VF-NC3 per il motore avanzamenti

Ora mi sto studiando un pò i manuali, anche se i parametri sono già stati settati dalla ditta (..dicono loro)

Dovrò aggiungere dei relè per gli ingressi del motore avanzamenti, per i pulsanti avanti-indietro, dato che non c'è la possibilità di settarli bistabili; il motore gira fino a che non rilasci il pulsante.

Andrà anche aggiunto un contattore marcia-arresto a monte, a cui collegare il pulsante di emergenza.

Eventualmente chiederò in sezione inverter per altri dubbi

Modificato: 26 aprile 2015 da Darlington

[simuffa]

Dovrò aggiungere dei relè per gli ingressi del motore avanzamenti, per i pulsanti avanti-indietro, dato che non c'è la possibilità di settarli bistabili; il motore gira fino a che non rilasci il pulsante.

prima come funzionavano? non basta settare l'inverter per il funzionamento "3 fili"?

[Darlington]

prima come funzionavano?

C'erano dei contattori con autoritenuta per la marcia in entrambi i versi, e un pulsante per lo stop.

non basta settare l'inverter per il funzionamento "3 fili"?

Non credo, devo procurarmi il manuale completo, ma nella morsettiera manca del tutto un contatto di "stop": l'inverter fa girare il motore solo fino a che il contatto di uno dei due sensi rimane chiuso.

[eliop]

Certamente che si può settare il funzionamento a tre fili ,il pulsante di stop lo devi configurare tu,assegnando la funzione HD all'ingresso S2 e usando gli ingressi F,R per la marcia in avanti e indietro,le istruzioni le trovi alle pagine G4,G5 del manuale.

Il manuale cartaceo è in inglese,e giapponese ,quello su dischetto è multilingua,tra cui l'italiano (io me lo sono stampato per comodità).

[Darlington]

Ecco perché non mi trovavo, a me han dato solo il Simplified Manual del NC3 e il cd-rom del S15.

Alla pagina F1 c'è un rimando a leggere il Detailed Manual E6581595, l'ho scaricato dal web e là c'è tutto

Grazie

[Darlington]

Altra domanda, il contattore marcia-arresto lo devo dimensionare considerando un carico induttivo, giusto? Quindi dovrei mettere qualcosa tipo un 30A?

E per i fusibili da mettere a monte che accorgimenti devo rispettare? Ritardati da 16A andrebbero bene, essendo che quella è la portata della spina che alimenterà la macchina?

[Livio Orsini]

Se il contattore marcia-arresto è a monte dell'inverter trova un carico con cosenphi leggermente in anticipo prossimo all'unità.

Il valore della corrente d'ingresso del'inverter all'accensione è circa 1.2 volte del valore di targa.

La terna di fusibili di rete deve proteggere la linea di alimentazione perchè sull'inverter non hanno effetto (si fondono prima i semiconduttori). Solitamente si usano i fusibili FA (accompagnamento motori).

L'apertura del contattore di rete subordinala alla frequenza zero dell'inverter, in modo che lo stop agisca sull'inverter e apra eventualmente il contattore a macchina ferma.

Il contattor non va mai usato per eseguire marcia e arresto della macchina.

Se hai scaricato il manuale, ci dovrebbe anche essere lo schema di inserzione con i componenti raccomandati ed il loro dimensionamento (contattore, fusibili, etc)

[Darlington]

L'apertura del contattore di rete subordinala alla frequenza zero dell'inverter, in modo che lo stop agisca sull'inverter

Io volevo mettere il contattore a monte dell'inverter per poter fare l'arresto di emergenza da lì, ma tu dici che sarebbe meglio evitare... quindi come dovrei fare? Fungo di emergenza collegato a un relè che poi manda lo stop ai due inverter?

[Livio Orsini]

Distinguiamo il caso dell'arresto normale da quello di emergenza.

Nell'arrsto normale ci sarà un comando di stop per il mandrino ed un altro per l'avanzamento. Questi agiscono portando a zero il riferimento dell'inverter relativo e tigliendo il consenso alla marcia.

Se gli inverter non sono certificati come "apertura in sicurezza", a monte dell'inverter stesso è buona norma mettere il suo contattore.

Usare ilcontattore di linea per fare marcia e arresto è anche deleterio per la durata dei condensatori del DC bus; fermate ed avviamenti ravvicinati che facciano uso dell'apertura del contattore possono anche stressare la precarica del DC bus.

Su una fresatrice l'apertura del contattore di linea dovrebbe avvenire, in condizioni normali, solo se l'operatore deve interagire nell'area del mandrino.

L'arresto di emergenza di tipo zero, che è il minimo obbligatorio richiesto dalle normative, si effettua aprendo l'interruttore generale o i contattori dei vari dispositivi. Questo dipende dallìarchitettura della macchina.

Comunque i manuali di questi inverters riportano chiaramente gli schemi di inserzione degli stessi. Questi schemi sono da considerare quasi come una legge: bisogna seguire le loro indicazioni, specialmente se non si ha un'ottima esperienza applicativa dei medesimi dispositivi.

[Darlington]

Distinguiamo il caso dell'arresto normale da quello di emergenza.

Nell'arrsto normale ci sarà un comando di stop per il mandrino ed un altro per l'avanzamento

Fin qua ci siamo... è che non riesco a capire come far distinguere all'inverter le due cose; per l'arresto normale, nel caso del mandrino ci andrà un selettore rotativo con lo zero centrale (era così anche prima, solo che il commutatore agiva direttamente sulle fasi al motore) e quindi imposto l'inverter per il funzionamento a tre fili ma senza la funzione di hold, mentre per gli avanzamenti ci sono i tre pulsanti, quindi attiverò il parametro di hold.. ma in entrambi i casi, di ingresso di stop (NC) ce n'è uno solo.

Nell'inverter del mandrino potrei collegare lo stop di emergenza lì, perché nell'uso normale non verrebbe usato.. ma in quello per gli avanzamenti?

Questo dipende dallìarchitettura della macchina.

Originariamente, l'arresto di emergenza era stato aggiunto con un contattore all'ingresso di rete, che faceva anche da salvamotore e che aveva una bobina ausiliaria, credo a lancio di corrente, a cui era collegato il fungo di emergenza fissato sul frontale; attualmente, ho smontato tutto quanto perché non più necessario con l'inverter.

Comunque i manuali di questi inverters riportano chiaramente gli schemi di inserzione degli stessi

Eh... quel che speravo anche io, invece in Toshiba paiono essere avari di schemi; ci sono degli schemi di massima, ma poi bisogna dimensionare ed adeguare il tutto alla propria situazione installativa.

E' per quello che chiedo, spulciarmi i manuali alla ricerca degli schemi è stata la prima cosa che ho fatto

[elettrodino]

Non vorrei "complicarti" la vita, ma prima di decidere come fare a fermare il mandrino, bisognerebbe prima eseguire la valutazione dei rischi; in base a questa, si decide in che modo si deve fermare il mandrino e gli assi .

Potrebbe "bastare" un contattore a valle dell'inverter con la relativa logica nell'inverter stesso (arresto a ruota libera) oppure un'arresto controllato (rampa e a velocita 0 disabilitazione dell'inverter) o altre soluzione alternative ..

[Darlington]

Tieni conto che la macchina è destinata ad uso privato, quindi paradossalmente, l'arresto di emergenza potrei pure non mettercelo.. la macchina non è destinata ad un ambiente di lavoro, non è previsto che ci lavorino dei dipendenti, solo che visto che il fungo è stato aggiunto probabilmente molto tempo fa (in realtà credo che tutta la macchina sia stata modificata più volte, ho trovato anche i contattori del motore avanzamenti alimentati da un trasformatore 220-127, che a sua volta era alimentato da un altro trasformatore 12-0-12 da 50VA, in cui il secondario non era collegato, mentre il primario aveva prese intermedie ed era collegato in modo da funzionare da autotrasformatore per passare da 400 a 230V), allora per una maggiore sicurezza conviene collegarlo.

Se è per quello la macchina è anche priva dello schermo di protezione davanti al mandrino...

Quindi per stare sul semplice mi limito ad un arresto che toglie corrente ai motori, solo che se un contattore a monte che seziona gli inverter mentre stanno lavorando è sconsigliabile, allora vorrei capire come fare questa cosa direttamente dagli inverter.. è per quello che mi sto sbattendo la testa sui manuali da un paio di giorni

[elettrodino]

Ok, facciamo "finta" che che hai fatto questo tipo di valutazione dei rischi

La macchina prima di partire deve essere abilitata tramite un pulsante di start e fermata in emergenza da un pulsante di arresto; questi comandi

Start e Arresto Emergenza vanno a un modulo di sicurezza dotato di due tipi di contatti, istantanei e ritardati alla diseccitazione ; uno dei contatti ritardati comandera' un contattore (due se vuoi CAT 3 con i relativi contatti feedback) che alimentano gli inverter; gli inverter li comanderai "normalmente" con i selettori in serie ai contatti istantanei del modulo di sicurezza.

In questo modo gli inverter vengono spenti in emergenza solo dopo che hanno finito la rampa di arresto (dovrai regolare il tempo sul modulo di sicurezza); nel funzionamento normale rimarranno accesi ma in arresto "normale" .

Ovviamente ci sono altri modi, come ti accennavo nel post precedente si tratta di trovare la soluzione piu' adatta..