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Misurazione assorbimenti


Marcodeb998

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Salve a tutti, ho un problema con la lettura degli assorbimenti di due motori sincrono. Come da schema sotto ho una linea trifase 400 volt 63 ampere che arriva ad una scatola di derivazione dove all'interno c'è un sezionatore un portafusibili e morsettiera a cui sono attaccati due inverter per modulare i due motori sincrono. Fin qui tutto ok ma la cosa che non capisco è che misurando a monte degli inverter e della scatoletta di derivazione con la pinza Amperometrica da un valore mentre  sui due inverter che hanno un'apposito display con gli assorbimenti mostrano un valore più basso.

 

Come è possibile che i valori non siano uguali sia su inverter che su pinza?

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43 minuti fa, Marcodeb998 scrisse:

con la pinza Amperometrica da un valore mentre  sui due inverter che hanno un'apposito display con gli assorbimenti mostrano un valore più basso.

 

Se i dati son quelli del disegno la pinza misura una corrente inferiore.

Dovrebbe misurare ben più di 20 A.

Un inverter eroga 14.5 A, se la misura è corretta (ma non è credo) a monte dell'inverter l'assorbimento dovvrebbe essere di circa 16 A; L'altro, che eroga 6.4 A, dovrebbe assorbire almeno 7A; l'assorbimento totale dalla linea dovrebbe essere, all'incirca 23 A

 

Personalmente credo che le misure di corrente dei 2 inverter siano esagerate; l'inverter più grosso dovrebbe erogare non più di 8 A (circa) mentre il piccolo dovrebbe rogare al massimo circa 5.5A. COn queste correnti erogate gli asorbimenti sarebbero di circa  9 A e 6.5 A circa che, guarda caso, ha un valore totale molto viciono a 17 Aletti dalla pinza.

 

I conti che ho fatto son molto approssimati (prima che insorga il solito precisino che vuol mettere i puntini sulle "i" e i trattini alle gambe dei 7:smile:); servono solo per un'idea dell'ordine di grandezza delle misure.

 

Se hai un amperometro di buona classe, che misura il vero valore efficace ed è immune alla componente di HF, misura cosa assorbe iol motore.

Altrimenti, considerando il rendimento dell'inverter, che è circa 0.9 e lo puoi leggere sui dati riportati dal manuale, misura l'assorbimento dalla rete, sempre con un amperometro a vero valore efficace, perchè la rete potrebbe essere distorta in modo significativo.

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1 ora fa, Livio Orsini scrisse:

 

Se i dati son quelli del disegno la pinza misura una corrente inferiore.

Dovrebbe misurare ben più di 20 A.

Un inverter eroga 14.5 A, se la misura è corretta (ma non è credo) a monte dell'inverter l'assorbimento dovvrebbe essere di circa 16 A; L'altro, che eroga 6.4 A, dovrebbe assorbire almeno 7A; l'assorbimento totale dalla linea dovrebbe essere, all'incirca 23 A

 

Personalmente credo che le misure di corrente dei 2 inverter siano esagerate; l'inverter più grosso dovrebbe erogare non più di 8 A (circa) mentre il piccolo dovrebbe rogare al massimo circa 5.5A. COn queste correnti erogate gli asorbimenti sarebbero di circa  9 A e 6.5 A circa che, guarda caso, ha un valore totale molto viciono a 17 Aletti dalla pinza.

 

I conti che ho fatto son molto approssimati (prima che insorga il solito precisino che vuol mettere i puntini sulle "i" e i trattini alle gambe dei 7:smile:); servono solo per un'idea dell'ordine di grandezza delle misure.

 

Se hai un amperometro di buona classe, che misura il vero valore efficace ed è immune alla componente di HF, misura cosa assorbe iol motore.

Altrimenti, considerando il rendimento dell'inverter, che è circa 0.9 e lo puoi leggere sui dati riportati dal manuale, misura l'assorbimento dalla rete, sempre con un amperometro a vero valore efficace, perchè la rete potrebbe essere distorta in modo significativo.

Innanzitutto grazie per la risposta...Quindi vorresti dire che gli inverter mostrano un dato sbagliato e più alto quindi dovrei fare più affidamento alla pinza sulla rete? Non so se l'amperometro abbia una misura precisa precisa è un fluke ma di solito tutte le altre volte che lo ho usato su altre apparecchiature ha sempre segnato regolarmente con numeri vicini se non identici che erano scritti sulle apparecchiature.

 

Grazie

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" Res ipsa loquitur ":smile:

 

I conti fai presto a farli anche tu.

Se leggi i dati dell'inverter sul suo manuale dovresti avere la corrente massima assorbita quando genera la corrente massima ammessa.

 

25 minuti fa, Marcodeb998 scrisse:

Non so se l'amperometro abbia una misura precisa precisa è un fluke

 

Se non è clamorasamente starato io accetterei per buona la sua misura; misura che, guarda caso, è molto vicina al calcolo teorico, seppur molto approssimato.

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Marco Fornaciari

Un momento, c'è qualcosa che non torna.

4 kW e 14,5 A non ci siamo: è quasi il doppio della corrente, anche 2,8 kW e 6,4 A sono oltre la corrente nominale.

Ma i motori sono a 400 V e gli inverter configurati correttamente?

Misurando la corrente a monte e valle di un inverter con una pinza conviene prendere 2 fasi, ma fai anche una prova semi empirica: prendendo le tre fasi la pinza deve segnare zero, diversante ci sono problemi di armoniche che falsano la misura. Quindi meglio utilzzare un amperometro in serie.

In ultimo quelle correnti sono a vuoto o a carico?

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8 ore fa, Marco Fornaciari scrisse:

4 kW e 14,5 A non ci siamo: è quasi il doppio della corrente, anche 2,8 kW e 6,4 A sono oltre la corrente nominale.

 

Esatto,mentre la lettura sul lato rete da un valore plausibile.

 

 

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Roberto Gioachin

Generalmente non è corretto confrontare la corrente letta dall'inverter con quella a monte letta con una pinza amperometrica senza prima sapere cosa sta facendo l'inverter.

Se guardiamo la corrente del motore da 4 KW, l'inverter segnala una corrente di 14,5A e questo non è per nulla plausibile. La corrente a pieno carico non dovrebbe superare i 9A, quindi è chiaro che qualcosa non torna.

Gli inverter "scalari" molto spesso non hanno i "TA" per la misura reale della corrente, ma la calcolano semplicemente, quindi molto spesso non danno valori attendibili.

Poi bisogna anche ricordare che la misura di corrente degli inverter si riferisce al motore e non all'assorbimento dell'inverter, queste due correnti possono essere anche molto diverse tra loro, soprattutto se l'inverter sta erogando potenza ad una frequenza più bassa dei 50 Hz nominali.

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Marco Fornaciari

Dimenticavo, può anche suddere che la corrente al motore indicata dall'inverter sia 10 A, ma dalla rete nè risultano assorbiti solo 5, dipende da cosa stanno facendo inverter e motore.

Una cosa importante da fare, visto che ormai si può su quasi tutti gli inverter, è il riconoscimento automatico del motore, possibilmente con motore meccanicamente isolato.

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Buongiorno a tutti, questa mattina mi sono letto alcune risposte ed ora rispondo... Premetto che le due pompe non sono uguali una è un pò più grande dell'altra... Per modulare la velocità di entrambe le pompe dal inverter modifichiamo la frequenza facendo partire le pompe da 20Hz fino ad arrivare con la frequenza di 80Hz su entrambe le pompe, secondo me i risultati sono diversi perchè all'ingresso dei due inverter c'è una tensione di 400 volt ma non è detto che ai due motori arrivi 400volt ma possa arrivare anche meno. Oggi controllo dal display del inverter che è un  Yaskawa w1000 se riesco a vedere la tensione attuale che arriva al motore 

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1 ora fa, Marcodeb998 scrisse:

olt ma non è detto che ai due motori arrivi 400volt ma possa arrivare anche meno.

 

Sicuramente la tensione sarà inferiore per frequenza <50Hz; essendo comandi pompe gli inverter lavoreranno in modo scalare, quindi con funzione V/f lineare.

Ma anche con tensioni inferiori, secondo la retta impostata, la corrente non eccede mai la corrente di targa.

Anzi in questo caso, essendo la richiesta di comppia di una pompa, presumibilmente centrifuga, dunzione della velocità di rotazione, a freqeunze inferiori ai 50 Hz la corrente assorbita dovrebbe essere ben minore del valore nominale.

 

Se hai i dati dei motori, o la loro targa è accessibile, verifica le correnti nominalidi questi motori.

1 ora fa, Marcodeb998 scrisse:

Oggi controllo dal display del inverter che è un  Yaskawa w1000 se riesco a vedere la tensione attuale che arriva al motore 

 

Serve a poco, molo meglio se verifichi come è impostata la retta V/f

Modificato: da Livio Orsini
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Marco Fornaciari

Ma gli inverter Yaskawa w1000 di che anno sono?

Sul sito Yaskawa non trovo traccia.

Meglio evitare di comandare una pompa, o un ventilatore, oltre la frequenza nominale del motore.

In ogni caso una pompa centrifuga calcolata per 50/60 Hz non dovrebbe mai funzionare oltre i 55/67 Hz: gli inverter con la funzione controllo pompe di solito non permettono frequenze superiori a quelle di targa del motore.

Il rischio è che sul motore arrivino anche oltre 500 V, non meno di 400.

I manuali degli inverter li hai?

Verifica anche le impostazioni attuali con quelle di fabbrica.

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8 ore fa, Marco Fornaciari scrisse:

Il rischio è che sul motore arrivino anche oltre 500 V, non meno di 400

 

Se alimenti l'inverter con rete a 400V questo è assolutamente impossibile, ameno di un guasto sulla linea che porti la tensione a 500 VRMS

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Marco Fornaciari

Oddio il bus dell'inverter può arrivare anche a 580 V, e alcuni inviano anche 460 volt al motore: ho fatto qualche prova barando sulla tensione del motore impostata sull'inverter.

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1 hour ago, Marco Fornaciari said:

alcuni inviano anche 460

inverosimile. i Volt efficaci restano limitati da quelli di ingresso come dice Livio, 

Per mandare una tensione superiore approfittando della tensione DC del bus l'inverter dovrebbe rinunciare a generare nel motore un flusso sinusoidale con crollo delle prestazioni

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8 ore fa, Marco Fornaciari scrisse:

Oddio il bus dell'inverter può arrivare anche a 580 V, e alcuni inviano anche 460 volt al motore: ho fatto qualche prova barando sulla tensione del motore impostata sull'inverter

 

Credo che il voltmetro usato non fosse adatto a misurare la forma d'onda che genera l'inverter.

Rguaresc ti ha già spiegato perchè è impossibile.

Tieni presente che dall'inverter escono impulsi di ampiezza pari alla tensione del DC bus e di larghezza variabile con legge sinusoidale. La massima tensione RMS generabile è sempre inferiore al valore della tensione RMS con cui è alimentato l'inverter.

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Marco Fornaciari

Fregare l'oscilloscoppio è un pò dura! Bisogna lavorarci su.

Misure effettuate con i progettisti Marelli diversi anni fa, in occasione di test congiunti a seguito di un un uso non ipotizzato, e quindi modifiche al firmware dell'inverter (allora erano gli Hitachi da loro commercializzati) e ai motori (diventati poi entrambi standard).

E in alcuni inverter è possibile impostare la tensione massima inviata al motore. La pratica è un pò dura, ma con ABB lo abbiamo fatto.

Modificato: da Marco Fornaciari
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56 minuti fa, Marco Fornaciari scrisse:

E in alcuni inverter è possibile impostare la tensione massima inviata al motore.

 

In tutti gli inverters è possibile. Il problema è che con 400 Vrms in entrata è praticamente impossibile avere una tensione maggiore in uscita.

 

56 minuti fa, Marco Fornaciari scrisse:

Fregare l'oscilloscoppio è un pò dura! Bisogna lavorarci su.

 

L'oscilloscopio non ti da il valore RMS!.

 

Pasti gratis non esistono!

Tanto entra e tanto esce. Se il DC bus è in comune con altri inverter potrebbe accadere di avere un poco di tensione in più se c'è rigenerazione.

 

Se fosse così facile con gli inverter mono - trifase non ci si fermerebbe a 230V (con 230V nominali di ingresso), ma si potrebbe salire a oltre 300 V;)

 

 

Modificato: da Livio Orsini
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Sandro Calligaro

Non vorrei fare il difficile, ma dall'inizio di questo thread ho letto parecchie cose che penso siano imprecise o un po' confuse.

Provo a fare chiarezza...

 

il 22/3/2019 at 14:57 , Marcodeb998 scrisse:

Come è possibile che i valori non siano uguali sia su inverter che su pinza?

In generale, confrontare le correnti a monte e a valle dell'inverter non è sensato. Sarebbe l'equivalente di vedere come un'anomalia la differenza tra le correnti di primario e secondario di un trasformatore, indipendentemente dal rapporto di trasformazione.

 

Lo diceva anche Roberto, sopra:

il 23/3/2019 at 08:22 , Roberto Gioachin scrisse:

Generalmente non è corretto confrontare la corrente letta dall'inverter con quella a monte letta con una pinza amperometrica senza prima sapere cosa sta facendo l'inverter.

 

Cio che si conserva, idealmente (cioè trascurando le perdite), tra ingresso ed uscita di un inverter, è la potenza (a regime).

Nella realtà, la potenza attiva a monte dell'inverter deve essere leggermente superiore rispetto a quella a valle dell'inverter (sempre considerando una condizione di regime).

Quindi, fissata la tensione di ingresso, la relazione tra le correnti dipende dalla tensione di uscita e dallo sfasamento tra corrente e tensione di uscita (parlando, ovviamente, della prima armonica, cioè trascurando l'effetto del ripple della PWM).

 

il 23/3/2019 at 08:22 , Roberto Gioachin scrisse:

Se guardiamo la corrente del motore da 4 KW, l'inverter segnala una corrente di 14,5A e questo non è per nulla plausibile. La corrente a pieno carico non dovrebbe superare i 9A, quindi è chiaro che qualcosa non torna. 

Qui c'è un'assunzione un po' forte, cioè che la tensione di uscita dell'inverter sia necessariamente uguale a quella di rete, e che il fattore di potenza sia unitario o quasi. In effetti lo avete già detto, sopra, ma vale la pena di ribadirlo.

Se la seconda può essere ragionevole, non sappiamo molto della prima. Peraltro, non mi è chiaro se la potenza indicata sia quella che l'inverter "dice" di erogare o quella nominale del motore.

Qui non sappiamo a che velocità (e quindi a che tensione) giravano i due motori, né che tipo di motori fossero ("sincroni" significa 3-4 tipi di motore diversi, almeno). Non sappiamo nemmeno se il controllo è tarato correttamente (ad esempio, se c'è un encoder e la taratura è corretta, o se non c'è un encoder e la stima di posizione è giusta).

Non sappiamo nemmeno se la tensione nominale del motore sia effettivamente pari a quella di rete (anche se è molto probabile).

 

Comunque, se la potenza indicata è quella nominale dei motori, e la loro tensione nominale è pari a quella di rete, allora è vero che, molto probabilmente, quelle correnti sono oltre il valore nominale.

 

Quali sono i dati di targa dei motori? A che frequenza stavano girando, quando sono state fatte le misure?

 

il 23/3/2019 at 08:22 , Roberto Gioachin scrisse:

Gli inverter "scalari" molto spesso non hanno i "TA" per la misura reale della corrente, ma la calcolano semplicemente, quindi molto spesso non danno valori attendibili.

No, devono sempre avere una misura di corrente, se non altro per protezione. Che poi la misura sia fatta con un solo shunt sul bus DC (e quindi siano probabili piccoli errori), può anche essere, ma dubito fortemente che non venga misurata. Non c'è modo, tra l'altro, di calcolare la corrente semplicemente in base a tensione e frequenza.

 

 

7 ore fa, Livio Orsini scrisse:

In tutti gli inverters è possibile. Il problema è che con 400 Vrms in entrata è praticamente impossibile avere una tensione maggiore in uscita. 

In prima battuta ero anch'io d'accordo, ma poi ho ripensato al fatto che Marco Fornaciari insisteva e sembrava avere delle misure a supporto...

Così ci ho ripensato e, In effetti, una possibilità di ottenere una tensione di prima armonica maggiore della tensione di bus DC c'è, e precisamente la si ottiene passando (direttamente o in modo "parziale"), al funzionamento in onda quadra (o "six-step", a seconda di quale tensione si guarda, se concatenata o di fase).

 

La prima armonica di un'onda quadra ha, infatti, ampiezza pari a 4/pi greco rispetto all'ampiezza dell'onda quadra stessa.

E' un funzionamento veramente inusuale, specie per un inverter commerciale, e dovrebbe essere usato con molta cautela, in quanto le armoniche sono molto forti.

Non so di nessun inverter commerciale che lo permetta, mentre ci sono azionamenti per applicazioni specifiche in cui questa cosa si fa (normalmente per ampliare di un po' l'area di funzionamento in deflussaggio).

 

 

il 25/3/2019 at 09:37 , Marcodeb998 scrisse:

fino ad arrivare con la frequenza di 80Hz su entrambe le pompe

Rileggendo la questione degli 80 Hz, mi viene il dubbio che quei motori siano collegati a triangolo...il che spiegherebbe le correnti alte in uscita inverter.

Modificato: da Sandro Calligaro
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6 ore fa, Sandro Calligaro scrisse:

Così ci ho ripensato e, In effetti, una possibilità di ottenere una tensione di prima armonica maggiore della tensione di bus DC c'è, e precisamente la si ottiene passando (direttamente o in modo "parziale"), al funzionamento in onda quadra (o "six-step", a seconda di quale tensione si guarda, se concatenata o di fase).

 

Si , ma non sei più in regime (quasi) sinusoidale, si torna ad un funzionamento molto simile ai vecchi inverters a SCR detti 3 steps.

 

Se parti da una sinusoide da 400 V RMS senza alcun dispositivo elevatore in mezzo ritorni ad avere sempre 400 V RMS sinusoidali.

 

Poi c'è da fare bene i conti con la batteria dei condensatori, perchè in queste condizioni il ripple sul dc bus andrebbe ad aumentare ed anche di parecchio, con conseguenze evidenti anche sulla tensione di uscita; questo è palese perchè se parto da 400 VRMS quelli rimangono.

 

6 ore fa, Sandro Calligaro scrisse:

Non so di nessun inverter commerciale che lo permetta, mentre ci sono azionamenti per applicazioni specifiche in cui questa cosa si fa (normalmente per ampliare di un po' l'area di funzionamento in deflussaggio).

 

Si anche questo è un fatto da considerare bene.

 

Comunque il tutto parte da questo assunto:

 

il 25/3/2019 at 22:47 , Marco Fornaciari scrisse:

Il rischio è che sul motore arrivino anche oltre 500 V, non meno di 400.

 

Che alcuni inverters particolari, in condizioni particolari, possano funzionare in un modo tale da avere tensioni maggiori, nulla ha a che vedre con questa affermazione.

6 ore fa, Sandro Calligaro scrisse:

Rileggendo la questione degli 80 Hz, mi viene il dubbio che quei motori siano collegati a triangolo...il che spiegherebbe le correnti alte in uscita inverter

 

Questo è plausibile, però bisogna che i motori accettino quella corrente inn modo continuativo ovvero che la loro potenza non sia 2.8kW w 6kW, ma 5kW e 10kW, perchè questa è la reale potenza che erogherebbero. L'espediente di colelgare a "D" un motore 230V / 400V e tarare per 400 V a 87Hz,lo usavo gia dal secolo scorso quando avevo necessità di avere ancora la coppia nominale anche a oltre 50 Hz, però era previsto che in quelle condizioni il motore lavorasse solo per brevi periodo, qui sembra un'applicazione dove si vada a lavorare nelal regione di super potenza per periodi non banali.

 

Insomma, come dico sempre, i pasti gratis non esistono, in modo o nell'altro tutto va pagato.;)

Modificato: da Livio Orsini
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Roberto Gioachin
13 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

L'espediente di colelgare a "D" un motore 230V / 400V e tarare per 400 V a 87Hz,lo usavo gia dal secolo scorso quando avevo necessità di avere ancora la coppia nominale anche a oltre 50 Hz, però era previsto che in quelle condizioni il motore lavorasse solo per brevi periodo,

Questa configurazione viene utilizzata abitualmente e senza limiti di tempo, spesso me lo ritrovo sulla documentazione del calcolo della cinematica fatto da Demag per i propri clienti.

Con questo collegamento, quando si arriva a 87Hz,  gli avvolgimenti del motore vengono sottoposti ad una tensione di alimentazione maggiore, ma gli stessi vengono percorsi dalla corrente nominale riportata sulla targa del motore per l'alimentazione a 230V. La coppia del motore rimane costante per tutto il range, mentre la potenza erogata dal motore aumenta proporzionalmente alla frequenza (1,73). Infatti la coppia è data da "Coppia" X "Velocità angolare" .

Si si guarda poi la targa di un motore destinato sia al mercato Europeo che quello Americano, si nota che lo stesso motore può essere alimentato a 400V/50Hz e a 480V/60Hz, delle due configurazioni vengono date due potenze diverse, la seconda maggiore del 20% rispetto la prima. 

Bene, la considerazione da fare è la stessa per un motore collegato in triangolo, dove si raggiunge la tensione di 400V alla frequenza di 87Hz

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Roberto Gioachin
7 ore fa, Sandro Calligaro scrisse:

No, devono sempre avere una misura di corrente, se non altro per protezione.

La protezione degli inverter viene effettivamente realizzata utilizzando gli shunt che misurano le correnti degli IGBT, ma la corrente visualizzata sul display ed utilizzata per i vari controlli viene misurata normalmente da delle bobine amperometriche (TA), che a volte per ridurre i costi non vengono utilizzate e si esegue un calcolo della corrente presunta. Questo mi è stato riferito da un costruttore, poi io un inverter non lo mai progettato.

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4 minuti fa, Roberto Gioachin scrisse:

Con questo collegamento, quando si arriva a 87Hz,  gli avvolgimenti del motore vengono sottoposti ad una tensione di alimentazione maggiore, ma gli stessi vengono percorsi dalla corrente nominale riportata sulla targa del motore per l'alimentazione a 230V.

 

Il che significa che il motore eroga una potenza meccanica, ed assorbe una potenza elettrica, che è circa 173% della potenza nominale.

Infatti dal punto di vista meccanico, essendo la potenza eguale al prodotto della coppia per al velocità angolare, se la coppia rimane al suo valore nominale ma la velocità è aumentata sino al 173% del valore nominale, (rapporto tra 50Hz e 87Hz) anche la potenza sarà incrementata di un pari valore.

 

Dal punto di vista della potenza assorbita vale un ragionamento simile se la corrente assorbita è eguale al valore di targa per 230 V, ma la tensione sale di 1.73 volte anche anche la potenza assorbita sarà 1.73 volte il valore di targa.

 

12 minuti fa, Roberto Gioachin scrisse:

 

Bene, la considerazione da fare è la stessa per un motore collegato in triangolo, dove si raggiunge la tensione di 400V alla frequenza di 87Hz

 

Assolutamente no!

Si passa da una maggiorazione del 20%, valore previsto in sede di progetto della macchina perchè dichiarato esplicitamente, ad un quasi 60% in pù, maggiorazione che il costruttore non dichiara e che non è stata sicuramente prevista in sede di progetto.

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1 minuto fa, Roberto Gioachin scrisse:

Questo mi è stato riferito da un costruttore, poi io un inverter non lo mai progettato.

 

Sandro Calligaro, invece, pare proprio che progetti inverters (oltre ad insegnare in una Università);)

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Roberto Gioachin
3 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

Assolutamente no!

Si passa da una maggiorazione del 20%, valore previsto in sede di progetto della macchina perchè dichiarato esplicitamente, ad un quasi 60% in pù, maggiorazione che il costruttore non dichiara e che non è stata sicuramente prevista in sede di progetto.

Verissimo, ma questo vale in particolare per vecchi motori, oggi i costruttori sanno come vengono utilizzati i propri motori, sanno che possono essere controllati da inverter e, su richiesta, possono confermare la possibilità di utilizzo con queste alimentazioni.

Come dicevo, Demag lo dichiara con la propria documentazione anche se sulla targa del motore non viene riportato. Lo stesso fanno altri costruttori.

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Roberto Gioachin
9 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

Sandro Calligaro, invece, pare proprio che progetti inverters (oltre ad insegnare in una Università);)

Scusa Livio, io scrivo per confrontare le conoscenze e le opinioni, ma questa mi sa di polemica ☹️

 

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