Deflussaggio motore 180V 30-50-80 Hz

[AndreaBrisotto]

Buongiorno a tutti

 

grazie per il supporto fornito tramite i diversi topic consultati

 

Chiedo aiuto a questa community in merito ad un motore asincrono trifase 230/400/50 0.37 kW

 

Cosa succederebbe se andassi ad alimentarlo alla tensione 200V +6%/-10% alle frequenze di 30-50-80 Hz?

So che ad esempio a 60 Hz, a parità di voltaggio, la velocità aumenta del +20% mentre la coppia diminuisce del -20%

 

Ma nel suddetto caso con voltaggio più basso e frequenza di 80 Hz, qual'è il comportamento del motore? Sono principalmente interessato alla coppia fornita in queste condizioni

 

grazie a tutti per l'aiuto!

 

cordiali saluti

[Livio Orsini]

38 minuti fa, AndreaBrisotto ha scritto:

Sono principalmente interessato alla coppia fornita in queste condizioni

 

E una relazione proporzionale.

Se colleghi il motore a "D" in modo che lavori con tensione nominale di 230V a 50Hz avrai la coppia nominale.

Portandolo a 80 Hz per avere sempre la coppia nominale dovresti alimentarlo con una tensione di 368 V.

Alimentando a 200V il motore fornirà meno del 55% valore nominale della coppia.

Sempre con 200 v di alimentazione alla freqeunza 30Hz il motore è sovra alimentato e rischia di surriscaldarsi sino a "bruciare". Infatti la tensione di alimentazione dovrebbe essere pari a 138 V.

Se il motore è anche autoventilante oltre al surriscaldamento della sovra alimentazione si aggiunge anche quello causato dalla sottoventilazione

Proprio per questo motivo gli inverter che lavorano in modo scalare sono detti V/f, perche viene mantenuto costante il rapporto tensione/frequenza.

Infatti il rapporto 230/50 = 138/30 =4,6.

 

PS Nel titolo scrivi motore 180V poi  nel testo scrivi 230V/400V.

E' un motore reale? Se si perchè non pubblichi i dati di targa?

Modificato: 23 luglio 2020 da Livio Orsini

[AndreaBrisotto]

@Livio Orsini Grazie Sig. Livio per il tempestivo intervento

 

forse mi sono spiegato male

Ho un motore asincrono trifase standard 230/400/50 0.37 kW con separatore di fase

 

Se questo motore venisse alimentato a 200 V +6%/-10% tramite inverter vettoriale (per mantenere la coppia costante anche oltre i 50 Hz tramite rapporto 400/87), che coppia fornirebbe a 30-50-80 Hz?

 

A livello applicativo si tratterebbe di un motoriduttore che aziona un nastro trasportatore.

In condizioni nominali il motore eroga 2.58 Nm @230/400/50 4p 3ph

rapporto riduzione i=32.49

Efficienza = 94%

M2 = 79 Nm

 

L'applicazione richiede 10-15 Nm ma il motore è stato sovradimensionato per poter lavorare nelle condizioni 200 V +6%/-10% (tramite inverter vettoriale) ma comunque fornire (nonostante la perdita di coppia dovuta al voltaggio) i 10-15 Nm che richiede l'applicazione, per non dover ricorrere ad un avvolgimento dedicato del motore

 

Domani posso fornire i dati di targa, ma le assicuro che si tratta di un motore standard 4p 3ph

 

grazie per il supporto

[Livio Orsini]

Fermo restando quanto scritto prima, è possibile mantenere la coppia costante fino a 87 Hz.

SI collega il motore a 230V, si tara la retta V/f a 400 V / 87 Hz.

In questo modo il motore non viene deflussato e si lavora sempre a coppia costante sino a 87Hz.

Però visto che P = Cm * w ovvero coppia per velocità angolare, se si aumenta la velocità del 74% la potenza aumenterà del 74% visto che la coppia rimane costante.

Anche pensando che si usi un motore ad alto rendimento con n = 0.9 circa, la potenza da dissipare in calore sarà almeno 174% della nominale, quindi sfruttando il motore a piena coppia si a 80hz ed oltre si rischia un surriscaldamento.

 

personalmente, considero questa soluzione ottima quando si necessita della piena coppia in fasi transitorie come, ad esempio, in fase di accelerazione.

Ci sono costruttori di motori che prevedono espressamente questo uso del motore.

 

Modificato: 24 luglio 2020 da Livio Orsini

[AndreaBrisotto]

14 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Fermo restando quanto scritto prima, è possibile mantenere la coppia costante fino a 87 Hz.

SI collega il motore a 230V, si tara la retta V/f a 400 V / 87 Hz.

In questo modo il motore non viene deflussato e si lavora sempre a coppia costante sino a 87Hz.

Però visto che P = Cm * w ovvero coppia per velocità angolare, se si aumenta la velocità del 74% la potenza aumenterà del 74% visto che la coppia rimane costante.

Anche pensando che si usi un motore ad alto rendimento con n = 0.9 circa, la potenza da dissipare in calore sarà almeno 174% della nominale, quindi sfruttando il motore a piena coppia si a 80hz ed oltre si rischia un surriscaldamento.

 

personalmente, considero questa soluzione ottima quando si necessita della piena coppia in fasi transitorie come, ad esempio, in fase di accelerazione.

Ci sono costruttori di motori che prevedono espressamente questo uso del motore.

 

@Livio Orsini Grazie Sig. Livio

 

concordo sul discorso del surriscaldamento. Secondo me però, essendo il motore sovradimensionato (0.37 kW contro 0.09 kW richiesti) e dato il rapporto V*A = W, il motore assorbirà un amperaggio corrispondente al 25% circa della nominale del motore ... quindi anche assumendo che io abbia un incremento della potenza del 75%, ritorneremmo alle condizioni nominali di targa di un motore da 0.37 kW (in teoria)

 

che ne pensa?

 

grazie ancora!

[Livio Orsini]

Per favore evita di quotare l'intero messaggio, oltre ad essere inutile rende la discussione illeggibile.

 

2 ore fa, AndreaBrisotto ha scritto:

il rapporto V*A = W,

 

No questo prodotto non rende Watt, ma VA, ovvero parte potenza apparente. La potenza elettrica assorbita da un motore trifase si ottiene dalla formula generale: P = rad3 * V * I * cosphi.

 

A parte questo se il motore è così sovradimensionato non dovrebbe essere encessario ricorrere a questo artifizio, ma sarebbe sufficiente un normale impiego a potenza costante sopra i 50Hz.

 

Comunque se questo è l'impiego, probabilmente non c'è nemmeno necessità di provvedere ad una servo ventilazione qualora si lavori per tempi non trascurabili al di sotto dei 40Hz.

 

18 ore fa, AndreaBrisotto ha scritto:

Se questo motore venisse alimentato a 200 V +6%/-10% tramite inverter vettoriale (per mantenere la coppia costante anche oltre i 50 Hz tramite rapporto 400/87), che coppia fornirebbe a 30-50-80 Hz?

 

Non avevo fatto osservazione a questa tua notazione.

Se alimenti l'inverter a 200V in uscita avrai al massimo 200V.

Per avere i 400V necessari a 87 Hz, dovresti alimentare l'inverter tramite autotrasformatore elevatore.

Poi, per curiosità,  perchè questo strano valore di tensione?

[AndreaBrisotto]

@Livio Orsini

 

il voltaggio speciale 200V è dovuto al fatto che il nastro sarà parte integrante di un macchinario più grosso che sfrutterà questo tipo di alimentazione. Diciamo che è la macchina che funziona a 200V e anche la corrente gestita negli apparati al suo interno sarà di 200V

 

Capitolo inverter e 200V: concordo, anche se siamo propensi ad utilizzare un inverter vettoriale con funzione "doubler" per poter fornire fino al doppio della tensione in entrata (so che ad esempio Lenze lo produce, ma con la funzione 120 - 240, quindi non so se esita la 200 - 400)

Alternativamente proporremo un trasformatore 200 input / 400 output trifase

 

Capitolo servoventilazione: il servizio è un S1, 50 minuti on, 10 off.

Qui arriva il bello: temperatura ambiente 70° !

Quindi probabilmente dovremo optare per una servoventola, anche se non sono molto fiducioso nella dissipazione del calore con una temperatura ambiente così elevata. Il delta T non credo sia tale da giustificare una ventola diciamo

 

 

Modificato: 24 luglio 2020 da AndreaBrisotto

[Livio Orsini]

17 ore fa, AndreaBrisotto ha scritto:

Qui arriva il bello: temperatura ambiente 70° !

 

Questo credo sia veramente un problema da analizzare molto accuratamente, forse sentendo anche il produttore di motori.

 

17 ore fa, AndreaBrisotto ha scritto:

un inverter vettoriale con funzione "doubler"

 

Quasi certamente lo ottengono usando un duplicatore di tensione sul raddrizzatore d'ingresso. Se hanno previsto la circuitazione di potenza per tensioni di bus di 600 V non ci sono problemi.

So anche che ci sono inverter Cinesi che garantiscono 400V di uscita con 230V di rete, però non posso dire nulla riguardo la loro affidabilità

[AndreaBrisotto]

@Livio Orsini

 

Grazie per la sua gentilezza e competenza!

 

Le farò sapere come andranno i test

 

cordiali saluti