Un inverter per più grossi motori

[pas80]

Buongiorno a tutti,

vorrei collegarmi alla discussione in quanto ho necessità di capire se è fattibile le seguente configurazione impiantistica. 

Abbiamo n° 6 motori asincroni (MV 280 S4) da 75kW un po datati. Il motore aziona un gruppo pompa (con trasmissione a cinghie) di un concentratore di borlanda. (a 6 effetti).

Stiamo facendo un revamping dell'interno concentratore e ci serve far girare le 6 pompe ad un regime più basso (originariamente andavano alla frequenza di rete), cioè a circa il 20% della potenza nominale.

Poiché abbiamo disponibilità di n° 3 inverter FR-F740-03610-EC e di n° 3 inverter FR-F740-00250 EC mi è stato chiesto di inserire in parallelo 2 motori sotto un inverter per poter alla fine utilizzare solo 3 inverters invece che 6.

La domanda sarebbe: poichè gli inverter sono abbondantemente sovradimensionati (li abbiamo in magazzino...) secondo la Vostra esperienza ci sono problemi a mettere 2 motori da 75kW (da limitare a circa 15kW) sotto un unico inverter e in quale dei due modelli?

 

[Livio Orsini]

1 ora fa, pas80 ha scritto:

n° 6 motori asincroni (MV 280 S4) da 75kW un po datati.

 

Già questo dato sconsiglierebbe l'uso di inverter. L'eventualità che gli elevati dv/dt dei moderni inverter causino un degrado dell'isolante del motore è abbastanza probabile.

Ogni inverter eroga una corrente massima a tempo indeterminato, oltre qul valore non si può andare, quindi la prima verifica da farsi è che il motore(i) non necessitino di una corrente maggiore.

Se i motori sono dotati di pastiglia termica, si può anche considerare l'ipotesi di alimentare due motori con un singolo inverter.

Io ritengo questa configurazione poco ... ortodossa.

E accettabile solo quando si usa un inverter per alimentare contemporaneamente molti piccoli motori, come accade, ad esempio, su certe macchine tessili.

[Cialtrone]

Non capisco il senso di mettere inverters spropositati su motori enormi e datati, per farli lavorare come motori più piccoli.

Non conviene, visto che la trasmissione è a cinghia, prendere motori ed inverters della taglia adeguata? Nuovi?

[Livio Orsini]

15 ore fa, Cialtrone ha scritto:

Non conviene, visto che la trasmissione è a cinghia, prendere motori ed inverters della taglia adeguata? Nuovi?

 

Dipende da chi deve tirar fuori i soldi, non ti pare?

Però a volte,cercando di risparmiare, si rischia di spender di più, ad esempio se i vecchi motori alimentti da inverter non reggono devi comunque ricomprarli.

[ETR]

3 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Dipende da chi deve tirar fuori i soldi, non ti pare?

Giusto che si, ma facendo i conti della serva, andranno pure cablati ed alimentati sti inverter, quindi come costo base elettromeccanico non sarà poi cosi esiguo (penso che non sperino di utilizzare le alimentazion in parallelo dei motori per alimentare un singolo inverter).

 

Un motore da 15 kW installato (eseguendo questa operazione per 6), rispetto ad installare 2 inverter da 150 kW in maniera CORRETTA, la vedrei una cosa più corretta, se ci atteniamo al fatto che i loro conti sia corretti per un comando a frequenza di rete.

 

Se poi invece necessitino di una variazione di velocità comunque, oppure necessitino di un aggiustaggio del campo di regolazione, in fase di collaudo, allora i costi ovviamente aumentano, cosi come le complicazioni di installazione.

 

Poi a dirla tutta il reale problema, oltre ai motori e a farli girare in una zona di funzionamento non proprio ottimale (ma per queste cose lascio a Livio le considerazioni), sarebbe quello della curva della pompa e della sua efficienza, lavorando in un punto cosi basso.

 

Comunque i presupposti non sono dei migliori e non invidio pas80.

 

Buon weekend, Ennio

[Livio Orsini]

4 ore fa, ETR ha scritto:

Poi a dirla tutta il reale problema, oltre ai motori e a farli girare in una zona di funzionamento non proprio ottimale (ma per queste cose lascio a Livio le considerazioni), sarebbe quello della curva della pompa e della sua efficienza, lavorando in un punto cosi basso.

 

E abbastanza normale pilotare pompe tramite inverter per variarne la portata.

Ad esempio la maggior parte degli acquedotti usa pilotare le pompe con inverter per adeguare la portata alla richiesta. Anche nel mio comune, non molto grande (<8000 abitanti), le pompe di sollevamento sono comandate da inverters.

[ETR]

Il 5/12/2020 alle 16:26 , Livio Orsini ha scritto:

E abbastanza normale pilotare pompe tramite inverter per variarne la portata.

 

Ciao Livio, non mi riferivo a quel particolare (dato che facendo impianti di aspirazione e filtraggio anche di liquidi, ho abbastanza nota la tecnica), ma mi riferivo più al fatto di far girare continuativamente un motore "vecchiotto" in quel range della sua curva. Come efficienza di un 75 kW, farlo lavorare al 20%, mi sembra ben differente che far lavorare un EC4 da 15 kW al 80:90%.

 

Oltre a queste considerazioni elettromeccaniche, aggiungerei come dicevo, anche delle considerazioni fluidodinamiche, relative alla curva caratteristica della pompa, che spero abbiano già verificato, di cosa e come possa offrire a quei giri come portata (senza introdurre cavitazioni, rumore ecc...).

 

Un ragionamento su tutti questi aspetti mi sembrava doveroso prima di considerare vantaggioso quanto richiesto da pas80.

 

Buona giornata, Ennio

[Livio Orsini]

16 minuti fa, ETR ha scritto:

Un ragionamento su tutti questi aspetti mi sembrava doveroso prima di considerare vantaggioso quanto richiesto da pas80.

 

 

Io credo che non abbiano fatto alcuna analisi di questo tipo; credo che l'unica analisi fatta sia di tipo economico, secondo la filososofia: uso materiale che ho in casa e non spendo danaro fresco, se anche spendo qualche cosa in più di energia pazienza.

Per dirla come un economista miglioro di molto il cash flow.

 

Il 4/12/2020 alle 13:36 , pas80 ha scritto:

Il motore aziona un gruppo pompa (con trasmissione a cinghie)

 

Piuttosto ho trascurato di dire che sarà necessario, anzi indispensabile, provvedere alla servoventilazione dei motori.

[pas80]

Il 5/12/2020 alle 07:40 , Livio Orsini ha scritto:

i vecchi motori alimentti da inverter non reggono devi comunque ricomprarli.

Avevo in mente di mettere un filtro in uscita dall'inverter ma ancora è da studiare. Attenzione materiale in casa da riutilizzare 😄...da ex inverter fotovoltaici da 250kW appena dismessi.

 

2 ore fa, ETR ha scritto:

Oltre a queste considerazioni elettromeccaniche, aggiungerei come dicevo, anche delle considerazioni fluidodinamiche, relative alla curva caratteristica della pompa, che spero abbiano già verificato, di cosa e come possa offrire a quei giri come portata (senza introdurre cavitazioni, rumore ecc...).

Assolutamente da fare ma sono in attesa di alcune info e spiegazioni che al momento non ben chiare.

 

1 ora fa, Livio Orsini ha scritto:

l'unica analisi fatta sia di tipo economico

Si ma anche di altro tipo. La proprietà oggi decide di far funzionare l'impianto ad una certa portata ma domani vorrebbe sfruttare al pieno le potenzialità l'impianto. Studiare la possibilità di inserire inverter potrebbe fare il nostro caso. Onestamente al momento è l'unico aspetto che mi fa pensare all'utilizzo dell'inverter.

 

1 ora fa, Livio Orsini ha scritto:

Piuttosto ho trascurato di dire che sarà necessario, anzi indispensabile, provvedere alla servoventilazione dei motori.

Terrò sicuramente conto del prezioso consiglio.

 

 

Oggi sono alla ricerca di esperienze di utilizzo di inverter per pilotare due grossi motori e capire quali possono essere i limiti tecnici per quanto riguarda l'aspetto elettrico.

 

 

[ETR]

1 ora fa, pas80 ha scritto:

La proprietà oggi decide di far funzionare l'impianto ad una certa portata ma domani vorrebbe sfruttare al pieno le potenzialità l'impianto

 

Questa è un altra questione che non avevi citato. A questo punto l'installazione di un inverter è l'unica soluzione, non l'eventuale. Se il pilotaggio dei motori è paralello, allora q auesto punto si può benissimo prendere in considerazione i tuoi inverter, piazzando un filtro a monte (a valle dipende dall'impedenza del collegamento, solitamente considerata la lunghezza).

Indinspensabile la sostituzione dei cavi con cavi schermati, l'utilizzo di termiche per ogni motore e seguendo i consigli di Livo per il monitoraggio della temperatura dei motori (se non hanno le pastiglie integrate perché vecchi, vedi in qualche maniera di piazzate una Pt100 nella basetta, isolandola con cura).

 

Detto tutto questo, andrà sempre verificata la curva della pompa (parte meccanica) per determinarne le prestazioni,. non da avere brutte sorprese a modifica elettrica effettuata !

 

Buona giornata, Ennio

[Livio Orsini]

1 ora fa, ETR ha scritto:

piazzando un filtro a monte

 

Intendi a monte del motore, ma a valle dell'inverter.

2 ore fa, pas80 ha scritto:

Attenzione materiale in casa da riutilizzare 😄...da ex inverter fotovoltaici da 250kW appena dismessi.

 

Questo potrebbe essere molto pericoloso. Gli inverter per FV lavorano a freqeunza fissa di 50Hz; il filtri usati sono filtri passa basso con taglio a 50Hz o, nel caso di impianto di migliore qualità, dei passa banda con frequenza centrale a 50Hz e pendenza elevata.

Se un domani hai necessità di salire a soli 60Hz potresti avere diminuzione di tensione e maggior dissipazione del filtro.

[pas80]

Il 7/12/2020 alle 16:01 , Livio Orsini ha scritto:

il filtri usati sono filtri passa basso con taglio a 50Hz

Perché 50Hz? Anche gli inverter fotovoltaici devono "preoccuparsi" di smussare i picchi di tensione verso rete e vengono quindi dimensionati per avere un taglio intorno alla frequenza del PWM, quindi mi aspetto che da 30 a 60Hz la funzione di trasferimento sia piatta ed il filtro agisca solo per "eliminare" le alte frequenze della modulazione.

Ho in casa una L=450uH (trifase da 400A) e un banco capacitivo da 100uF (trifase Urms = 450V) con anche tre resistenze di svotamento per chiudere la stella delle C.

Io un test lo farei.

 

 

 

 

[Livio Orsini]

1 ora fa, pas80 ha scritto:

Perché 50Hz?

 

Perchè la rete lavora a 50Hz e deve essere immessa un pura sinusoide. (Ci sono delle norme ben precise in ordine al valore massimo di contenuto armonico).

Gia l'armonica a 100 Hz deve essere molto attenuata, con valori praticamente insigificanti. Tagliare intorno alla frequnza base di PWM, che è di alcuni kHz, non è sufficiente.

 

Se invece serve solo per ridurre il dv/dt della tensione applicata al motore è sufficiente un induttore trifase da inserire tra inverter e motore. Gli induttori comunque effettuano una caduta di tensione e si deve trovare il giusto compromesso tra cdt e filtraggio. In genere si adotta un valore di induttanza che causa una cdt dell'ordine dello 1% - 2% del valore nominale di tensione a 50Hz.

2 ore fa, pas80 ha scritto:

Io un test lo farei.

 

Il problema è tuo quindi anche la decisione non può che essere tua.