Vecchio Motore 380 V

[vanfrancohps]

Buongiorno, premetto che non sono un esperto nel settore e non mi reputo tale, però mi arrangio abbastanza bene senza fare grossi disastri e dove non riesco cerco un po di aiuto per risolvere il problema.

Un mio amico è andato in pensione e per pochi euro (200) e' riuscito a portarsi a casa un piccolo tornio (parecchio vecchio 1967) ancora funzionante, mi pare che lo abbia chiamato tornio a revolver, comunque il problema è che in officina c'era la tensione 400V e il tutto funzionava perfettamente, adesso a casa ha solo disponibile la 230V.

La sua intenzione era di sostituire il motore con uno monofase ma il tutto è li da più di un anno cercando l'ispirazione, dato che il motore si trova in una posizione molto scomoda per essere sostituito e sostituirlo richiederebbe un impegno notevole anche per quanto riguarda la meccanica per adattarlo.

Io vorrei provare ad alimentarlo attraverso un inverter input 230V monofase out 230V trifase configurando il motore a triangolo, il problema riguarda l'interpretazione della targa del motore.

Su alcuni motori con cui ho giocato i dati erano più espliciti e non ho trovato alcun problema a inserirli nella parametrizzazione dell'inverter e farli girare ma qua mi ritrovo con due assorbimenti 1,62 / 1,91; due giri massimi del motore 1390 e 2750; poi penso, i due cosFi 0,9 e 1,25.

Non penso che sia un motore a doppia velocità dato che le velocità che sono stampate su una targa comunque si riferiscono ad un cambio meccanico e allo spostamento fisico di una cinghia su una puleggia. Per l'accensione e lo spegnimento c'è una apposita leva comandata a ginocchio e poi come altro comando elettrico c'è un interruttore a tre posizione con zero centrale (penso che serva per il senso di rotazione dato che non c'è nessun comando meccanico per invertire la rotazione). Nella zona dell'interruttore on-off e quello a zero centrale arrivano le tre fasi e poi partono i sei fili tre rossi e tre neri che vanno al motore.

Aggiungo in allegato la foto della targa del motore per maggior chiarezza.

Qualcuno sarebbe cosi gentile di darmi una mano ad interpretare la targa del motore e a naso con apposita sfera di cristallo dirmi se la mia idea di alimentarlo a 230 sia fattibile, naturalmente con i cali di potenza che ne conseguono, ma quelli non sono un grosso problema.

Grazie in anticipo.

[Blackice]

Ciao,probabilmente si tratta di un motore dahlander (in cui è possibile il collegamento 4/2 poli ovvero 1400/2700 giri) alimentabile solo a 400V trifasi e quindi ti serve o un motore monofase (da preferire) oppure un inverter 230 mono>230 trifase con un autotrasformatore 230>400 sempre trifase o ancora un autotrasformatore trifase alimentato in monofase con condensatore su fase mancante (come fosse un collegamento a triangolo di un trifase alimentato in monofase con condensatore) e il motore collegato su uscita 400V trifase (soluzione semplice già usata su piccoli motori che non permettono la 230V trifase,purtroppo con perdita di potenza del 40/50%).

[Livio Orsini]

Quote

poi penso, i due cosFi 0,9 e 1,25.

 

Assolutamente no, almeno per cosenphi di 1.25. Il valore massimo di un coseno è 1.

Quei 2 valori si riferiranno probabilmente a2 cose differenti. Gia un cosenphi di 0.9 è molto elevato per un simile motore.

[vanfrancohps]

Innanzi tutto grazie a Blackice e Livio per avermi risposto, 

Per BlackIce per adesso scarterei a priori la sostituzione del motore e dato che mettere le mani per adattarne uno diventa una impresa un po ardua, il motore si trova all'interno del basamento e davanti a lui prima di arrivarci troviamo un freno meccanico più vari rinvii meccanici quindi per adesso lascerei proprio stare la sostituzione, l'altra soluzione con trasformatore e condensatori proprio non mi piace mi sembra un qualcosa di posticcio che potrebbe servire per vedere se gira ma poi, anche se funziona, non lo trovo elegante.

Mi piace la storia invece dell'inverter, il costo diventa un problema secondario, quindi proseguirei per questa strada soprattutto dato che io sono già in possesso di due inverter che mi sono stati regalati non funzionanti e che poi sono riuscito a riportare a miglior vita, un lenze 8400 vector input 230V monofase out 230V 750W trifase e un Micromaster420 sempre input 230V monofase out 230V 1.5KW trifase, ho anche un terzo lenze input 400V trifase out 400V trifase 3.0KW ma non ne sono ancora venuto a capo ma prima o poi riuscirò a farlo lavorare come si deve.

 

Quote

oppure un inverter 230 mono>230 trifase con un autotrasformatore 230>400 sempre trifase

Non riesco a capire il giro nel senso che l'inverter vedendo un trasformatore anziché un motore non si arrabbia un pochino e va in errore?

 

Io leggendo in internet ho trovato alcune discussioni che prevedevano questo giro:

Tensione 230V monofase > Trasformatore input 230V out 400V monofase > Inverter input 400V trifase alimentato solo su L1 e L2 (L3 nessun collegamento e l'inverter potrebbe arrabbiarsi un pochino ma fa nulla) out 400V trifase > motore 400V Trifase.

Questa configurazione mi piace abbastanza anche se per fare delle prove dovrei acquistare il tutto invece nella configurazione proposta da te dovrei procurarmi solo il trasformatore che da 230 mi porta la tensione a 400 dato che l'inverter l'ho già o il lenze o il micromaster.

 

Adesso vorrei fare alcune foto del tornio e soprattutto dove è infilato il motore e poi riportare su carta lo schema di collegamento del motore con quell'interruttore a due posizioni con zero centrale e interruttore di marcia on / off.

Spero entro il fine settimana di riuscire a fare il tutto dato che il mio amico essendo anche nonno a tempo pieno, i nipoti lo impegnano parecchio, io invece, fortunatamente, ho il lavoro che mi impegna e non mi lascia troppo tempo per giocare.

 

Per Livio: ok capito che il cosenphi può arrivare a uno quindi un 'altro insegnamento da parte tua che bisogna farne tesoro e che io non sapevo, ho appunto allegato anche la foto della targa del motore per permettervi di interpretarla meglio, dato che io non ne sono in grado, e dedurre che tipo di motore è montato.

 

Da un calcolo che ho fatto leggendo i dati di targa (380V x1,91A) il motore dovrebbe essere da 725 W, giusto o sbagliato?

Però guardando le dimensioni mi sembrano un po pochini paragonandolo ad un'altro motore di pari potenza che molto più piccolo.

 

Cordialmente

[eliop]

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Da un calcolo che ho fatto leggendo i dati di targa (380V x1,91A) il motore dovrebbe essere da 725 W, giusto o sbagliato?

Però guardando le dimensioni mi sembrano un po pochini paragonandolo ad un'altro motore di pari potenza che molto più piccolo

Questa formula non è valida in corrente alternata ed ancora di più in trifase ,la formula corretta per avere la potenza assorbita da un motore trifase è: p= 1.73*v*i*cosfi, il cos fi non essendo leggibile in targhetta ,credo si possa ipotizzare su 0.8. Per avere poi la potenza resa all'asse si deve moltiplicare questo risultato per il rendimento del motore stesso.

Poi come da sempre ribadito da Livio ,gli inverter vanno sempre dimensionati in corrente e non in potenza.

[Livio Orsini]

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Tensione 230V monofase > Trasformatore input 230V out 400V monofase > Inverter input 400V trifase alimentato solo su L1 e L2 (L3 nessun collegamento e l'inverter potrebbe arrabbiarsi un pochino ma fa nulla)

 

FA, purtroppo fa.

Ci sono inverters che hanno il controllo mancanza fasi in ingresso e che vanno in allarme.

Se anche l'inverter non ha questo controllo, o si riesce ad.....evitarlo, rimane il fatto che il ponte d'ingresso è dimensionato per 3 fasi, dandone solo 1 si riduce la potenza assorbibile al 57% della nominale, quindi anche l'uscita sarà ridotta al 57%.

L'ideale sarebbe un inverter previsto per ingresso monofase 400V; i produttori più "bravi" li hanno a catalogo, ma costano un 20% in più d quelli a 230V.

 

Mettere un autotrasfo come carico all'inverter per elevarne la tensione di uscita non da problemi all'inverter, se le cose son fatte bene; è più facile che li dia al trasformatore, perchè deve essere costruito appositamente. Potrebbero esserci problemi di isolamento, dovuti all'elevato dv/dt. Potrebbero eserci anche problemi di perdite nel ferro visto l'elevato contenuto di armoniche del segnale dell'inverter.

Inoltre se ci si limita a lavorare nell'intorno dei 50 Hz non ci sono problemi, altrimenti bisognerebbe avere un trasformatore progettato per lavorare da frequenze molto basse sino a alla massima frequenza a cui si vuole arrivare.

 

Da ultimo, ma molto importante.

Quel motore mi sembra un po' datato e probabilmente costruito quando gli inverters non erano di uso comune.

Probabilmente un simile motore morirebbe dopo poche ore di alimentazione da inverter; questo a cuasa delle perdite di isolamento dovute all'elevato dv/dt delle commutazione dell'invertr.

Nei primi anni '90, quando entrarono in servizio inverters con IGBT ed elevata freqeunza di commutazione ci furono delle vere e proprie stragi di motori. I costruttori capirono la lezione ed usarono filo isolato con isolanti adatti.

[SandroCalligaro]

A proposito degli effetti della commutazione, l'uso del trasformatore in uscita potrebbe, forse, fungere in parte da filtro grazie all'induttanza dispersa.

Ci sono esperienze in merito?

 

PS: perché l'inverter non abbia problemi con trasformatore in uscita, alle ipotesi fatte da Livio (frequenza di lavoro nell'intorno dei 50 Hz, isolamento che regge), aggiungerei il fatto (ovvio) che la modalità di controllo sia V/f (cioè scalare) e non vettoriale.

[Livio Orsini]

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Ci sono esperienze in merito?

 

Si è un ottimo filtro passa basso; però visto che in natura nulla si crea e nulla si distrugge le componenti che vengono abbattute si trasformano in calore che riscalda maggiormente il trafo.

[vanfrancohps]

Perfetto grazie per tutte le precisazioni e soprattutto correzioni fattemi senza il vostro aiuto sarei proprio in alto mare e in balia della tempesta, quindi proseguirei con l'opzione dell'inverter 230V mono e trasformatore 230V trifase > 400V trifase naturalmente senza strafare e cioè rimanendo nei canonici 50Hz e modalità di controllo sia V/f (cioè scalare),  dato che il motore come dice Livio è un po datato e non ha tutti i torti penso di aver capito che il tornio sia del 1967.

Dato che il trasformatore lo devo fare costruire gli chiederò di stare un po più basso con la tensione di uscita (380V) per via dell'anzianità del motore e non farlo morire prematuramente sbaglio o sono sulla strada giusta e per la potenza e l'isolamento cosa mi consigliate di fare per stare tranquilli?

Per l'inverter utilizzerei il Micromaster 420 che in uscita ha anche il suo filtro(opzionale) presumo per abbattere le armoniche che crea.

Adesso devo cercare qualcuno per il trasformatore speriamo che non mi sbattano troppe porte in faccia dato che non sono una ditta e il più delle volte con i privati vieni ignorato totalmente.

[Livio Orsini]

Quote

Dato che il trasformatore lo devo fare costruire gli chiederò di stare un po più basso con la tensione di uscita (380V) per via dell'anzianità del motore e non farlo morire prematuramente sbaglio o sono sulla strada giusta e per la potenza e l'isolamento cosa mi consigliate di fare per stare tranquilli?

 

No il problema non è la tensione, ma la commutazione.

L'inverter non genera una sinusoide, bensi degli impulsi di ampiezza pari a circa 320V (per ingresso 230V) o 560V per ingresso a 400V, la frequenza di alcuni kHz aventi fronti di salita/discesa dell'ordine di nanosecondi. Quest fronti danneggiano l'isolante degli avvolgimenti se l'isolante non è previsto per questi impieghi.

Se fai precedere il motore da un autotrasformatore è il trasfo che deve assorbire questi transitori. Con il trasfo proteggi il motore, ma devi avere un avvolgimento con isolante adatto.

[vanfrancohps]

Buona sera,a tutti,non sono sparito...

grazie Livio per la spiegazione, mi fa piacere che i transitori li assorba il trasformatore preservando il motore.

Non sono ancora riuscito a trovare chi mi possa fare il trasformatore però per mantenere vivo la discussione allego le foto dell'inverter che andrò ad utilizzare.

 

[roberto8303]

non faresti prima a far riavvolgere il motore per una sola velocità e poi utilizzi un inverter comune?

[vanfrancohps]

Potrebbe essere un'opzione ma per adesso è stata scartata dato che davanti al motore c'è un po troppa meccanica da smontare, e poi si voleva anche lasciarlo il più originale possibile.

 

[vanfrancohps]

Buongiorno a tutti,

Sono riuscito a contattare un mio vecchio amico che produce trasformatori, mi ero completamente dimenticato di lui per il trasformatore trifase 230 > 400, sono andato a trovarlo e in produzione aveva, solo, per adesso, roba un po grossa ma per fortuna ha trovato un  autotrasformatore da 290Va che per vedere se almeno il motore gira dovrebbe andare bene.

In allegato qualche foto del piccolino, se tutto sortisce per il verso giusto me ne avvolge uno fatto ad hoc.

Bye Bye e alla prossima.

Vi tengo aggiornati.