Motore 480v.

[fabioski]

Ciao, ho una questione da porvi : in ditta abbiamo alcune macchine di produzione statunitense dove tutti i motori elettrici sono 480V e 60Hz. Ora noi alimentiamo le macchine con la tensione normale 400/50 e non abbiamo mai avuto alcun problema. Volevo chiedere se avviene il contrario e cioe` prendo un motore 400/50 e lo alimento a 480/60 secondo me non mi dura molto voi cosa ne dite?

[Livio Orsini]

Se il motore è previsto per 400v/50Hz aumentando la frequenza del 20% dovrebbe sopportare anche un aumento del 20% della tensione quindi 480v/50Hz non dovrebbero essere un problema. Già il limite di tolleranza della rete a 400v porta a 460v. Il problemi potrebbero nascere per isolamento e per limite superiore di tensione (530v)

[fabioski]

Grazie Livio, sei sempre puntuale e preciso e fa` piacere poter contare sul parere di un' esperto.

Ciao.

[Mario Maggi]

fabioski,

anche tu dovresti essere piu' preciso, fornendo qualche dati in piu'.

Io un motore da 75 kW a 2 poli non mi azzarderei a farlo girare a quasi 3600 RPM!

Non dico che non sia possibile, ma ci sono diversi se e ma. La sicurezza, prima di tutto!

Ciao

Mario

[emanuele.croci]

Noi facciamo abitualmente questa operazione e in genere non abbiamo problemi.

Comunque nota che il motore, passando da 400/50 a 480/60 mantiene la sua coppia, mentre la velocità aumenta del 20%.

Questo aumento della velocità del 20% ti può dare diversi problemi:

- La macchina va il 20% più veloce e ciò non va bene per il tipo di processo che esegue, oppure certi elementi della macchina non si sincronizzano più bene come prima.

- Certe parti meccaniche non reggono questo aumento di velocità (ad es., come dice Mario, riduttori che girano a 3600 rpm), o hai vibrazioni o altre noie meccaniche

- Per certi utilizzi, ad es. ventilatori, se aumenti la velocità sale anche la coppia, quindi il motore non ce la fa più, perché la sua coppia è rimasta uguale

- Certi utilizzi potrebbero avere più difficoltà ad avviarsi (con aumento di velocità del 20%, l'inerzia aumenta del 44%)

...e così via

Insomma, se vuoi fare davvero una operazione del genere è meglio valutare un po' la tua macchina com'è ed analizzare gli effetti di tale aumento di velocità sui vari utilizzi.

Anche l'utilizzo di motori di buona qualità è importante.

Che tu non abbia mai avuto problemi con le macchine USA è ok, però considera anche che se loro te le hanno inviate tali e quali, adesso le tue vanno il 16% più piano delle loro sorelle che lavorano in America... quindi forse hai perso della produzione...

Ciao, Emanuele

[LeMilleBolleBlu]

Io ho diversi clienti che revisionano macchine industriali , e le rivendono nei paesi dove la tensione è a 60 Hz.

Loro per ovviare a certi problemi che inevitabilmente sorgono ,preferisco usare gli inverter e riportare il motore ai giri di targa nominali ,mi dicono che su pompe e ventilatori è una soluzione che usano spesso

Non so se voi siete d'accordo ?

Davide

[Livio Orsini]

Io un motore da 75 kW a 2 poli non mi azzarderei a farlo girare a quasi 3600 RPM!

Questo è un problema che si ha anche usando inverter. Quando si vuol usare un motore oltre la velocità nominale è sempre indispensabile verificare la velocità massima di rotazione ammessa dal costruttore, che sia da 750W o da 75kW (cambierebbe solo il danno economico).

Però buona parte (oserei dire quasi tutti) i motori fino a quelle taglie che una volta erano definite "medie macchine", sopportano tranquillamente una sovravelocità del 20%

[emanuele.croci]

Loro per ovviare a certi problemi che inevitabilmente sorgono ,preferisco usare gli inverter e riportare il motore ai giri di targa nominali ,mi dicono che su pompe e ventilatori è una soluzione che usano spesso

Non so se voi siete d'accordo ?

Diciamo che questa soluzione "taglia la testa al toro" e funziona sempre.

Purtroppo gli inverter sono costosi, soprattutto le taglie grosse, e spesso pompe e ventilatori lo sono.

Portano via anche un sacco di spazio, richiedono modifiche nel quadro, cavi schermati....

Noi che costruiamo anche la macchina ne sappiamo di più della meccanica e sappiamo quando possiamo lasciare il motore così com'è o no, mettendomi nei panni di uno che cura solo la parte elettrica potrebbe anche essere sensato, spendi di più però sei più sicuro....

Ciao, Emanuele

Modificato: 19 maggio 2006 da emanuele.croci

[fabioski]

Il motore che volevo provare e` da 7,5 kW a 2 poli di un compressore e siccome ha una puleggia potrei ridurne il diametro del 20% cosi manterrei la stessa velocita` sulla macchina evitando danni meccanici.

Un' altra domanda : l'assorbimento del motore aumenta pure` del 20% ?

[LeMilleBolleBlu]

Ci sono pompe studiate per lavorare ad un determinato numeri di giri, bisogna vedere se conviene installare un'inverter o sostituire tutta la pompa per la velocita a 60 Hz

[Livio Orsini]

Devi verificare se il costruttore del motore ammette una velocità di rotazione pari o maggiore di 3600 rpm.

Lavorando a 480v e 60Hz sei in regime di coppia costante pertanto la potenza aumenta del 20%. La potenza assorbita da un motore è Pe = (V*I*cosphi*1,173)*N; considera un cosphi di 0.8 e un rendimento di 0.8 avrai per 9000W (7500W*1.2) meccanici 9000/0.8 = 480*I*1,73*0.8 ==> 11250 = 480*1,73*I*0.8 ==> I=16,9125A.

A 50Hz invece 9375 = 400*1,73*0.8*I ==> I=16.9125A

[mapa.cd]

Ciao a tutti.

Facciamo un po' dio chiarezza!

Non capisco cosa vuol dire Livio!

Lavorando a 480v e 60Hz sei in regime di coppia costante pertanto la potenza aumenta del 20%. La potenza assorbita da un motore è Pe = (V*I*cosphi*1,173)*N; considera un cosphi di 0.8 e un rendimento di 0.8 avrai per 9000W (7500W*1.2) meccanici 9000/0.8 = 480*I*1,73*0.8 ==> 11250 = 480*1,73*I*0.8 ==> I=16,9125A.

A 50Hz invece 9375 = 400*1,73*0.8*I ==> I=16.9125A

Non capisco come faccia ad aumentare di potenza!!

Quando si progetta una macchina si deve tenere conto delle caratteristiche prettamente meccaniche del motore da installare. Si tiene conto della velocità, della coppia e della potenza che vogliamo all'asse del motore, che è quella che si trasmetterà meccanicamente al resto della macchina.

Riprendendo l’esempio di Livio; supponiamo che il progettista di una pompa centrifuga calcoli che alla pompa al carico massimo all'asse servano circa 1000giri e 7.5kw.

Installerà un motore 4 poli con la stessa potenza all’asse.

I dati di targa potranno essere:

Potenza nominale Pn=7.5kW

Tensione nominale Vn=400V

Rendimento n=84%

Fattore di potenza (cosphi) 0.75

Corrente nominale 17.2A

In linea teorica lavorando a 480V la corrente sarà:

In=Pn/(1.73*Vn*cosphi*n) = 7.5/(1.732*480*0.75*0.84)=14.3A

Perché la potenza all’asse richiesta dalla pompa o se vogliamo quella per la quale la macchina è meccanicamente progettata non varia!!! Sempre 7.5kW rimane!!!

Invito tutti in primis Livio a provare a banco un motore caricandolo all’asse con la stessa potenza ma aumentando la tensione di alimentazione! La corrente diminuirà proporzionalmente all’aumentare della tensione e se non è esattamente cosi è perché le perdite nel ferro e il rendimento e il cosphi variano.

Il discorso di Livio vale se consideriamo la potenza che può rendere all’asse il motore, quella si che aumenta all’aumentare della tensione e della frequenza, in quanto, in linea di massima, gli avvolgimenti sono dimensionati per la corrente nominale, aumentando la tensione essa diminuisce, richiedendo più potenza all’asse essa aumenta. Altra considerazione va fatta per la velocità, aumentando la velocità la ventola di raffreddamento è più efficace nel tenere gli avvolgimenti a “basse” temperature.

[emanuele.croci]

Invito tutti in primis Livio a provare a banco un motore caricandolo all’asse con la stessa potenza ma aumentando la tensione di alimentazione! La corrente diminuirà proporzionalmente all’aumentare della tensione e se non è esattamente cosi è perché le perdite nel ferro e il rendimento e il cosphi variano.

.... prova a guardare la targhetta di un qualsiasi motore.

Passando da 400V 50 Hz a 480V 60Hz (nota bene il 60 Hz!!, cioè rapporto V/f non cambia!)

la corrente rimane circa costante, la coppia pure, la velocità aumenta del 20% come pure la potenza, il ragionamento di Livio è OK.

Invece il caso è diverso se AUMENTI LA TENSIONE DI ALIMENTAZIONE nel senso che vai a 480V 50Hz.

Allora hai ragione.

Ciao, Emanuele

[Livio Orsini]

mapa.cd è chiaro che non hai capito! Forse non conosci bene la macchina elettrica motore, altrimenti ti sarebbe chiaro il concetto che ho richiamato.

Un motore elettrico in corrente alternata o continiua è in grado di erogare una potenza massima all'asse. Questa potenza è determinata dalla velocità angolare e dalla coppia motrice.

Consideriamo, ad esempio, un motore dato per una potenza di targa pari a 1kW @ 3000 rpm. Aumentando la velocità angolare del 20% si possono avere due casi.

Caso 1: regime di potenza costante

All'aumentare della velocità angolarela coppia diminuirà proporzionalmente. La potenza meccanica erogabile rimane costante, la potenza elettrica assorbita rimane costante se anche il rendimento rimane costante.

Caso 2: regime di coppia costante

All'aumentare della velocità angolare la potenza meccanica erogabile aumenta proporzionalmente all'aumentare della velocità. La potenza elettrica assorbita ne segue l'andamento in funzione del rendimento della macchina.

Questo per quanto riguarda la potenza meccanica massima continuativa erogabile dal motore, sia esso in corrente alternata o continua. Poi si questa potenza è richiesta o meno è tutto un altro ragionamento.

Quando si deve determinare la corrente massima assorbita dal motore si ragiona in funzione della potenza erogabile, non di quella che potrebbe richiede l'eventiuale carico.

Per esempio se colleghi al motore un ventilatore, aumentando la velocità angolare massima del motore aumenterà anche la coppia richiesta.

Se poi fai ruotare il motore a vuoto sicuramente la corrente assorbita sarà molto al disotto di quella limite.

Se poi metti un carico che autolimita la potenza assorbita effettuerai i calcoli per quella potenza, ma questo è un caso particolare.

[mapa.cd]

No, la cosa non mi è chiara ancora!

Se la mia ipotetica pompa da 7.5kw la vendo in america 480V 60Hz allora sui dati di targa devo cambiare la potenza, mentre la corrente rimane costante?

Definiamo cosa si intende con Potenza nominale!

[emanuele.croci]

La potenza nominale di un motore è quella che esso può erogare in servizio continuo S1 se non è specificato nulla (Altrimenti in base al servizio specificato).

Compare anche sulla targhetta del motore.

Se la tua pompa la vendi in America (480V/60Hz) la sua potenza nominale cresce del 20%, nel senso che può erogare continuativamente il 20% di potenza in più.

Cioè, supponendo che sia una pompa idraulica ad ingranaggi, alla medesima PRESSIONE in uscita corrisponde il 20% di PORTATA in più, perché il motore gira più veloce e la COPPIA è costante.

Può darsi che la tua pompa assorba in servizio 0.0001 kW piuttosto che 7.5 kW, dipende da cosa c'è applicato.

Però, tendenzialmente, se superi i 7.5 kW continuativamente si brucerà (9.2 kW in America)

Ciao, Emanuele

[Livio Orsini]

Definiamo cosa si intende con Potenza nominale!

Potenza nominale non deve essere definita, è già stata definita parecchio tempo fa! E', come ha scritto Emanuele Croci, il dato di potenza massima in regime S1 (o altrimenti specificato) che compare sulla targa della macchina. Questo medesimo dato comparirà sui fogli tecnici della macchina, corredato da informazioni aggiuntive quali la potenza massima istantanea ed il ciclo di lavoro.

In genere il parametro limite è la corrente assorbita. Tanto che nelle macchine in corrente continua, che possono facilmente lavorare a velocità ridotta e con coppia (corrente) maggiori della nominale, i fogli tecnici riportano i dati di corrente nominale, corrente termica massima, corrente massima.

Modificato: 24 maggio 2006 da Livio Orsini

[LeMilleBolleBlu]

Livio non ho ben capito , un motore in c.c. può lavorare a basso numero di giri con la corrente maggiore della Nominale?

esempio un motore in c.c. da 10 Kw a 3000 giri 440 35 Amp

Può lavorare a 200 giri sempre a 35 Amp ?

Secondo mè è già tanto se tira 5 min

A meno che non parli di motore in c.c. stidiati appositamente per lavorare a potenza e coppia costante in tutto il range dei giri di targa con il deflussaggio in eccitazione

Ciao Davide

[Livio Orsini]

Davide forse non conosci i motori in cc. Tutti i motori in cc ad eccitazione indipendente, secondo normativa, devono tenere Iamax = 1,5*Ian per 10sec ogni 1min. (quei dati di tempo li cito a memoria quindi non ci metto la mano sul fuoco). Ogni costruttore serio, riporta sul catalogo questi dati ed il limite massimo di corrente istantanea. Tieni presente che se stai entro il limite della corrente massima ammessa poi devi calcolarti il ciclo di lavoro per rimanere entro il limite di corrente termica che è pari alla nominale.

Se poi il motore è del tipo a magneti permanenti viene fornito un grafico della corrente di armatura in funzione del numero di giri del motore. In genere un motore con 2000 rpm di velocità max fino a 200 rpm accetta, per un tempo indefinito, 8 volte la corrente nominale, ed alcuni arrivano anche a 10 volte.

Chiunque abbia una seria esperienza professionale, con macchine in corrente continua, sa che è prassi normale sfruttare questa caratteristica dei motori, per esempio per poter accelerare violentemente.

E' tanto conosciuta e applicata questa caratteristica, che i costruttori di convertitori hanno sempre avuto in catalogo schede opzionali per ricalibrare il limite della corrente di armatura in funzione del duty cycle.

Mentre nei driver per motori a magneti permanenti hanno di serie un limite di corrente variabile in funzione del numero dei giri. Caratteristica che viene sfruttata in vari modi.

Livio non ho ben capito , un motore in c.c. può lavorare a basso numero di giri con la corrente maggiore della Nominale?

esempio un motore in c.c. da 10 Kw a 3000 giri 440 35 Amp

Può lavorare a 200 giri sempre a 35 Amp ?

Secondo mè è già tanto se tira 5 min

Cosa dovrei risponderti? Stando in linea con te dovrei scrivere: Secondo me è già tanto se hai visto un motore in continua in fotografia!

A me non piace portare la polemica sul personale, però ho notato che sei abbastanza pronto a sparare giudizi, anche offensivi per la professionalità altrui, con estrema leggerrezza. Prima di scrivere informati! Basta leggere qualche catalogo di qualche buon costruttore per reperire le informazioni che ti ho sopra riportato.

Poi, stando al motore che porti ad esempio, con 10kW e 440v di armatura avresti una corrente nominale di 22,7A. Stando alle normative questo motore accetta 34A per 10" ogni 1' (dati da controllare come dicevo sopra) indipendentemente dal numero di giri. Se non dichiarato altrimenti può sopportare anche 45A modificando il rapporto del duty cycle. L'importante è che venga rispettato il limite di corrente termica.

Questa caratteristica serve per poter accelerare rapidamente.

Ricordo di aver lavorato all'automazione di una sega volante in cui il motore del carro avente corrente nominale di 500A (cinquecento) durante le accelerazioni ne assorbiva 1000 (mille) di A.

Il ciclo si ripetava ogni 10" per tre turni giornalieri. Il motore non ha mai avuto problemi, mentre la meccanica, cremagliera e pignone, si.

Modificato: 25 maggio 2006 da Livio Orsini

[LeMilleBolleBlu]

Caro Livio . io non ho mai offeso nessuno ne tantomeno cerco polemica se scrivo quà e per confrontarmi e per capire un pò di più dalle conoscenzie maggiori che hanno gli altri vero di me se per te è creare polemica e sparare giudizi offensi e do fastidio , me la prendo come critica, e me ne vado DA QUESTO FORUM come sono venuto , forse è qualcun'altro che crede di essere sul trono .....

Io chiedevo ( forse sono stato poco chiaro ) soltato se un motore da 10 kw a 3000 giri 35 Amp 440 v

Puo lavorare a 200 giri in servizio continuo assorbendo la corrente di targa

Secondo mè no , poi vedi tu , prova e poi dimmi .

Cosi come mi sembra un pò generalizzato calcolare la corrente come la hai calcolata tu i,n un motore in c.c. non basta che fai la divisione tra la potenza e la sua tensione per ottenere la sua corrente , ci son ben altri fattori che intervengono eche entrano in gioco per il calcolo di essa

Esempio ho in officina un Motore Sicme con pacco magnetico lamellare

300 Kw 440 v.

Secondo il tuo calcolo dovrei avere una corrente nominale di 681, 8 Amp perchè in targa me ne trovo 750 ?

Poi son d'accordo con te che per brevi periodi un motore in c.c. ma non solo quel tipo , dev'essere in grado di sopportare x volte la corrente nominale, nelle accelarizioni e decelerazioni o in certi casi particolari in cui il motore viene a trovarsi

Mi chiedi se ho già visto un motore in c.c. secondo te ?

Ciao e senza nessuna polemica personale

Davide

[LeMilleBolleBlu]

No ho ben capito, secondo voi in un motore in c.c. classico (non a potenza e coppia costane) a 3000 giri quando scende a 200 giri (esempio pup essere anche a 2000 rpm ) ha la stessa potenza di quando girava a 3000 giri ? e può assorbire a sua volta la corrente di armatura riportata in targa ?o quando scende di giri scende a sua volta anche di potenza e a sua volta anche la corrente deve scendere

Ripeto parlo del classico motore a corrente continua e non del motore a corrente continua progettato per lavorare a potenza e coppia costante nel campo dei giri per cui è stato progettato

No tanto per capire , poi posso essere io ad aver sempre preso un'abbaglio

Davide

[Livio Orsini]

Millebolleblu

Forse non era tua intenzione di essere offensivamente polemico, ma nei fatti lo sei stato.

Comunque soprassediamo alle polemiche e concentriamoci sul lato tecnico.

Esempio ho in officina un Motore Sicme con pacco magnetico lamellare 300 Kw 440 v.

Secondo il tuo calcolo dovrei avere una corrente nominale di 681, 8 Amp perchè in targa me ne trovo 750 ?

Semplice perchè quella di targa è la potenza meccanica. Avendo un rendimento di circa 0.9, ammissibile per quella potenza, ti trovi 750A. Bisogna sempre distinguere se si parla di potenza assorbita o di potenza erogata. Per i dimensionamenti elettrici si considera sempre la potenza assorbita.

Ripeto parlo del classico motore a corrente continua e non del motore a corrente continua progettato per lavorare a potenza e coppia costante nel campo dei giri per cui è stato progettato

Ti ripeto che probabilmente hai delle idee un poco confuse sui motori inn cc.

Per esempio quel motore SICME, che porti ad esempio, che tipo di eccitazione ha?

Ci sono diversi tipi di motori in c.c.. Tra questi i più diffusi sono quelli a campo avvolto. Tra questi si pososno distinguere:

- eccitazione serie

- eccitazione parallela

- eccitazione serie-parallela o compaund

- eccitazione separata che sono i più diffusi nel campo industriale

La funzione di trasferimento di un motore in cc ad eccitazione separata è del tutto simile a quella della dinamo, anche perchè in pratica si tratta della medesima macchina elettrica, Cm = k*Ia con eccitazione costante. [Cm = coppia motrice, Ia = Corrente di armatura]. Ne consegue che variando il flusso al disotto della saturazione si ottengono una serie di curve di coppia-corrente. Se il flusso è mantenuto al di sopra della saturazione si ha una ed una sola retta coppia-corrente.

Lavorando in regime di flusso saturato la velocità del motore varia da 0 alla sua nominale con la coppia costante, pertanto la potenza cresce linearmente fino a raggiungere la potenza di targa alla velocità nominale.

In questo campo di velocità il motore può erogare in modo continuativo la coppia nominale, qualsiasi sia la sua velocità.

Se si vuole salire oltre la velocità nominale si deve ridurre il flusso e si passa in regime di potenza costante perchè riducendo il flusso si riduce la coppia, quindi il prodotto coppia*velocità angolare è costante.

Questo è il funzionamento di un classico motore in corrente continua. Puoi trovare tutti in diagrammi e le equazioni caratteristiche sui testi classici come Olivieri & Ravelli Elettrontecnica Volume II Macchine Elettriche,p.e., oppure sui manuali come il mitico Manuale del Perito del Cremonesi o sul Manuale dell'Ingegnere del Colombo, o anche sul "Manuale dei motori elettrici" di E.H.Wermink, di cui ti consiglio la lettura.

Puo lavorare a 200 giri in servizio continuo assorbendo la corrente di targa

Secondo mè no , poi vedi tu , prova e poi dimmi .

In quanto alla tua domanda se un motore può lavorare in servizio continuo con corrente di targa a velocità inferiore della nominale la risposta è: ASSOLUTAMENTE SI.

In questo momento nel mondo ci sono migliaia di motori in cc che stanno lavorando in questo modo.

Pensa, per esempio, a come funziona un aspo avvolgitore o svolgitore. Quando il diametro è minimo gira alla massima velocità ed eroga il minimo valore di coppia. Quando il diametro è massimo invece, gira a bassa velocità ed eroga la coppia massima. Con un rapporto diametri 1/10 (ma si possono avere anche 1/12 e più), p.e., il motore erogherà 1Nm a 3000 rpm e 10Nm a 300 rpm. Siccome nessuno spende i soldi inutilmente se necessitano 10Nm come coppia massima, questa sarà il valore di coppia nominale del motore.

PS. Hai letto solo la prima parte della mia risposta perchè la stavo modificando. Spero che la risposta completa, con anche la bbliografia essenziale, possa toglierti il dubbio esistenziale.

Modificato: 25 maggio 2006 da Livio Orsini

[LeMilleBolleBlu]

Ora la domanda la giri a mè ?

Io ho solo calcolato la corrente nel modo che hai usato tu , e ti chiedevo per quale motovo in targa me ne ritrovo 750 ?

Davide

Ma non mi hai chiarito il mio dubbio esistenziale che mi hai fatto sorgere, se un motore in c.c. con giri nominale 3000 10 Kw 440 v regolato solo in armatura e scendendo di giri perde di potenza e a sua volta anche la corrente di riferimento deve scender?

Capisco che forse per te per voi è una domanda infantile, ma se mi potresti rispondere mi toglieresti un dubbio

Garzie Davide

[LeMilleBolleBlu]

Allora altro esempio motore ad ecitazione separata controllato in armatura e non con controllo misto, ti chiedo perche se ho un Motore 10 Kw a 3000 giri è una taglia e se lo ho a 1000 giri con la medesima potenza la taglia è moilto più grossa?

Sugli aspi avvolgitori ci sono motori che lavorano in regolazione mista e se prendi un motore da 10 Kw che lavora in tutti il campo di regalozione dalla velocità minima fino alla massima è molto ma molto più grosso che un motore creatro per lavorare a 3000 giri con la stessa potenza

[LeMilleBolleBlu]

Livio non si cancella