Motore Trifase Con Inverter

[mautomazione]

Volevo sapere se esiste una funzione molto semplice che riesce a rappresentare la curva caratteristica di un motore asincrono trifase (coppia e numero di giri) al variare della frequenza dell'inverter.

Grazie

[Livio Orsini]

teoricamente si. Da zero alla frequenza nominale sei in regime di coppia costante poi, avendo raggiunto contemporaneamente anche il valore di amssima tensione, sei in regime di potenza costante quindi lacoppia decresce proporzionalmente alla velocità.

Nella pratica la faccenda è un po' meno semplice. Alle basse frequenze c'è una diminuzione della coppia, diminuzione che dipende dal tipo di regolazione, dalla parametrizzazione dal motore e dall'inverter.

La perdita di coppia alle basse velocità può essere stimata molto approssimativamente.

[Rossi]

Dipende dal tipo di controllo del motore. Per un controllo scalare (V/f) la coppia C (in Nm) in funzione della velocità VEL (in rad/s) dell'albero si può approssimare come:

C ~= p * ( Lm / (Lm+Lks) * Vs / w )^2 * ( w - p * VEL ) / Rr = C0 - K * VEL

C0 = p * ( Lm / (Lm+Lks) * Vs / w )^2 * w

K = (p * Lm / (Lm+Lks) * Vs / w )^2 / Rr

dove p è il numero di coppie polari, Lm e Lks sono rispettivamente le induttanze di magnetizzazione e dispersione, Vs è la tensione concatenata di statore, w la pulsazione di alimentazione (2*pi*frequenza) e Rr la resistenza di rotore riportata allo statore.

Dal momento che questi dati spesso e volentieri non sono disponibili conviene interpolare con una retta il punto di funzionamento a vuoto e quello nominale, per cui:

C0 = Cnom / ( wnom - p * VELnom ) * w

K = p * Cnom / ( wnom - p * VELnom )

dove Cnom è la coppia nominale, wnom la pulsazione nominale (2*pi*frequenza_nominale) e VELnom la velocità nominale. Quest'ultime formule approssimano la curva di coppia solo nel campo di operatività a coppia costantedove il rapporto tensione/frequenza è costante (vedi il commento di Livio) .

Invece, per un controllo ad orientamento di campo (RFOC, DTC, ...), la caratteristica meccanica della macchina è davvero lineare e la prima formula che ti ho dato è esatta (non un'approssimazione).

Modificato: 24 gennaio 2012 da Rossi