Far girare motore "grosso" con inverter "piccolo"

[valerio1203]

Buongiorno a tutti, per collaudare a vuoto le macchine che facciamo (estrusori e linee di estrusione) capita spesso per comodità o per necessità di utilizzare inverter di prova, raramente di potenza adeguata al motore.

C'è un sistema scientifico o quasi per identificare dei parametri del motore da inserire nell'inverter diversi da quelli reali ma adattati per far girare il motore?

 

Per fare un esempio, voglio far girare un motore da 500A con un inverter da 80A, chiaramente non posso dare all'inverter i parametri nominali del motore perché mi dà errore...

I parametri minimo da inserire sono tensione, corrente e frequenza del motore.

E' un'operazione che entro certi limiti già faccio, mi piacerebbe solo fare dei calcoli anticipati per non andare "a naso" e anche per sfruttare al massimo gli inverter disponibili.

Non mi interessa che il motore abbia coppia elevata o che giri pulito, basta che giri!

 

Grazie in anticipo!

[Livio Orsini]

4 minuti fa, valerio1203 ha scritto:

I parametri minimo da inserire sono tensione, corrente e frequenza del motore

 

Se lavori in modalità scalare (V/f) dai come corrente massima assorbita dal motore, il valore di corrente nominale erogato dall'inverter.

Al limite, se la differenza tra la corrente erogabile e quella di targa del motore è troppo grande, dovrai accelerare con una rampa più lunga.

 

Non c'è necessità di fare calcoli; l'unico dato da tenere presente è che la corrente a vuoto del motore sia minore della corrente ergabile dall'inverter.

[valerio1203]

Purtroppo il criterio che mi proponi è troppo restrittivo...

La corrente di magnetizzazione è intorno al 50% della nominale, io muovo motori da 500A con 75A reali.

Il mio trucco è settare valori fittizzi di V e di f in modo da deflussare il motore e farlo girare a 5-10Hz.

Tenendo basso il voltaggio (50-100V) riesco ad avere correnti basse nonostante la bassissima impedenza degli avvolgimenti, ma si tratta di andare sempre per tentativi...

[Livio Orsini]

4 ore fa, valerio1203 ha scritto:

Purtroppo il criterio che mi proponi è troppo restrittivo...

 

No è il modo corretto per verificare un motore a vuoto.

 

Tu affermi di avere 50V a 5Hz e 100V a 10Hz, non vedo alcun trucco se non quello di traslare in alto la retta di un 20%, questo dovrebbe farti assorbire maggior corrente, altro che deflussaggio.

Se imposti correttamente la retta V/f con 400V a 50Hz, ottieni esattamente 40V a 5Hz e 80V a 10Hz.

Questi sono i valori corretti; in più si può impostare 40V come valore minimo di tensione, così da avere il giusto piedistallo.

Per far deflussare sicuramente il motore, a 5Hz dovresti alimentarlo con V<=30V e a 10Hz con V<=60v

 

Se proprio vuoi fare un "trucco", se hai un motore 400V/690V, collegalo a "Y" e sicuramente deflussi. Vale anche per un motore 230V/400V, basta fissare la retta come 50Hz/230V, fissando poi la tensione minima 4Hz/18V

 

 

Modificato: 23 ottobre 2021 da Livio Orsini

[valerio1203]

 Non intendevo che avevo inserito esattamente quell'accoppiata di valori, ma che giocavo tra valori molto più bassi dei nominali.

Non ricordo i valori finali, ma probabilmente avevo ridotto il rapporto v/f della metà o giù di lì. 

Di fatto con i valori nominali dà errore, riducendo la potenza gira malissimo (anche la potenza e i giri di targa vanno inseriti), riducendo v ed f in proporzione variabile gira bene.

Forse che il punto è proprio azzeccare il rapporto v/f adeguatamente basso per deflussare il giusto in relazione alla corrente disponibile?

E cosa cambia se modifico il rapporto Hz/giri? 

Modificato: 24 ottobre 2021 da valerio1203

[Livio Orsini]

2 ore fa, valerio1203 ha scritto:

E cosa cambia se modifico il rapporto Hz/giri? 

Che la velocità visualizzata dall'inverter è sbagliata.

 

2 ore fa, valerio1203 ha scritto:

v/f adeguatamente basso per deflussare il giusto in relazione alla corrente disponibile?

 

Tieni conto che se, ad esempio, colleghi il motore a "Y" e lo alimenti con la tensione corrispondente a "D", riduci l'assorbimento a circa 0.579 del valore nominale dell'assorbimento a vuoto.

Nel caso che citi disponi di 80A contro una corrente di targa di 500A, ma questo è il valore della corrente nominale del motore, corrispondente alla piena potenza; per calcolare di quanta corrente necessiti dovresti conoscere la corrente a vuoto.

 

Modificato: 24 ottobre 2021 da Livio Orsini

[valerio1203]

La corrente a vuoto non è indicata su tutti i motori, spesso è ca. il 60% della nominale, quindi comunque ben più alta di quella che ho a disposizione.

Sui motori quadri di medio alta potenza spesso portano in morsettiera solo 3 fili, quindi niente stella triangolo...

Bisogna arrangiarsi con i pochi parametri da dare in pasto all'inveter per simulare un motore più piccolo... proverò varie combinazioni alla ricerca di un criterio generale. 

Modificato: 24 ottobre 2021 da valerio1203

[Livio Orsini]

1 ora fa, valerio1203 ha scritto:

portano in morsettiera solo 3 fili, quindi niente stella triangolo..

 

Anche se fisicamente non è possibileti serve per fare i rapprti proporzionali.

Il rapprto"D"/ "Y" è 1/1.73, so vuoi ottenere un deflusso di circa 0.579 basta che imposti la retta V/f con V = 0.579 del valore di targa.

Se voui aumentare il deflussaggio riduci ancora di più la tensione.

Tieni presente però, che:

• Devi avere un valore di tensione di piedistallo minimo altrimenti il motore non può muoversi.
• Oltre ad un certo punto il deflussaggio diventa poco influente sulla corrente assorbita a vuoto, perchè al disotto di un certo valore di corrente assorbita il motore non si muove.

 

Parere personale.

Con parecchi decenni di esperienza alle spalle giudico questa prova inutile.

In genere si verifica il quadro di comando, con l'inverter, usando un motore generico anche di potenza (molto) inferiore a quella del motore reale. Serve unicamente per verificare la correttezza funzionale dell'apparecchhiatura.

Il motore reale è sull'impianto/macchina e lo si prova con il suo quadro di comando, quindi con inverter adato ad alimentare quel motore.

 

[valerio1203]

Ok concordo, variare il v/f dovrebbe essere il criterio più sensato.

A me la prova serve per testare la macchina, non il quadro, quindi il motore è quello che è e l'inverter è quello di prova.

Anche a voler acquistare un inverter più potente, non avrei la corrente dall'enel.

In ogni caso, così risolvo.

Grazie per il confronto di opinioni.

[Livio Orsini]

2 ore fa, valerio1203 ha scritto:

A me la prova serve per testare la macchina,

 

Non riesco a capire cosa puoi verificare, con un motore che riesce ad erogare 1/10 della coppia nominale, ed a velocità molto ridotta.

Però se a te va bene....

[Livio Orsini]

3 ore fa, Yiogo ha scritto:

se devi "farlo girare" solo per vedere che la cinematica è a posto ha un senso,

 

Stando a quanto dice sulle limitazioni che ha per la prova, suppongo che non si possa nemmeno provare la catena cinematica; gli attriti dei riduttori e della vite probabilmete sono tali che il motore, con quella poca corrente disponibile, non riesca nemmeno a spuntare.

Probabilmente si limita alla prova del solo motore, però è una mia sensazione.

[valerio1203]

Yiogo ha centrato la questione.

 

Provare un estrusore in coppia è sostanzialmente impossibile, vorrebbe dire portarsi in casa centinaia di kg di plastica, avere installati e liberi, tra riscaldamento e motore, 300kW di potenza elettrica, fare collegamenti elettrici e idraulici, tenere impegnate almeno 3 persone per 1-2 giorni per il test e la pulizia finale... nessun costruttore al mondo lo fa, gratis.

E' un'operazione che si offre a pagamento (compreso noleggio gruppo elettrogeno) a un costo intorno ai 20.000euro.

Provarlo a vuoto permette di verificare l'allineamento del giunto motore o delle cinghie (a seconda dei casi), la circolazione dell'olio, la tenuta di tutte le guarnizioni del riduttore, la velocità finale (sembra banale, ma nella miriade di applicazioni custom il cinematico va sempre controllato, alla San Tommaso, con in tachimetro in uscita, perché mandare una macchina in un altro continente con una velocità sbagliata del 10% costerebbe caro).

Di fatto la prova la riusciamo a fare sempre, con qualche tribolazione nel setup dell'inverter (tribolazione che vorrei ridurre al minimo).

 

Altro esempio, un traino a caterpillar da 10ton o un avvolgitore da 100ton è impossibile provarlo sotto carico in sede (una bobina di cavo sottomarino da qualche milione di euro non è che ce la prestano per fare delle prove...), mentre è indispensabile farlo girare a vuoto per allineare le cinghie di traino.

[valerio1203]

Interessante.

Fammi capire meglio, il trasformatore 230/0,6 cos'era in origine??

Applicazioni a 0,6V 25A?

 

[Livio Orsini]

Un TA è comunque un trasformatore.

La vecchia soluzione per misurare correnti alternate, senza interporre un resistore di shunt o un costoso TA, era costituita da un piccolotrasformatore con primario 220V e secondario a bassa tensione, tipicamente il 6.3V dei filamenti delle valvole. L'unico dato importante era la corrente massima che poteva fornire l'avvolgimento secondario, corrente che doveva essere uguale o maggiore della massima corrente che si voleva misurare.

Si pone il secondario in serie al circuito di cui si vuole misurare la corrente. Sul primario si misura una tensione proporzionale alla corrente che circola nel seconfario.

Puoi anche fare anche qulche cosa di più rozzo avvolgendo qualche spira, con il cavo, sul trasformatore stesso; qualche cosa di simile a quello che si fa con i toroidi di ferrite, per filtrare.

La misura di corrente con questi trasformatori ha una linearità non eccezionale, ma può essere sufficiente per una misura che serve per un limite o un allarme, o per misure "spannometriche".

 

E un metodo che, a suo tempo, ho usato spesso anch'io.

Oggi, con costi decisamente ridotti dei trasduttori ad effetto hall, a mio parere, ha poco senso.

[Livio Orsini]

1 ora fa, Yiogo ha scritto:

6,3 V sono tanti, secondo me brucia

 

Dipende dalla corrente che scorre nell'avvolgimento e dalla sezione del filo dell'avvolgimento.

[Livio Orsini]

Ma fai un po' quello che vuoi. Rimane il fatto che l'elettrotecnica ha le sue leggi.

[Livio Orsini]

Te l'ho già spiegato una volta, che un conto è occuparsi marketing e comunicazione, come dichiari di fare  tu, l'altro è fare automazione.

 

Poi, prima di fare inutili polemiche, dovresti leggere e capire quello che scrivono gli altri.

Non puoi capire quello che vuoi ed attribuirla a chi l'ha scritta.

 

Questo da utente.

 

Come moderatore.

L'argomento della discussione è "Far girare motore "grosso" con inverter "piccolo"". Se vuoi scrivi cose inerenti a questo argomento, se insisti con gli  OT dovrò adottare i provvedimenti previsti dal regolamento.

[valerio1203]

Ok interessante comunque (nei limiti di quello che mi permette di capire l'elettrotecnica di ingegneria...).

L'argomento potrebbe essere interpretato estensivamente con "fare tanto con poco"!!

[Livio Orsini]

9 ore fa, valerio1203 ha scritto:

L'argomento potrebbe essere interpretato estensivamente con "fare tanto con poco"!!

 

Con poco si fa sempre poco. Si può, al massimo, spremere tutto lo spremibile dal poco, ma il rendimento non sarà mai 1 ma sempre qualche cosa meno.🙂

 

Anche se ragioni in termini di costi se spendi poco non puoi avere molto, puoi solo farti bastare quel poco.

Un vero traformatore di corrente, progettato e costruito allo scopo, ti da linearità e costanza di misura che un trasduttore improvvisato non potrà mai darti. Poi, se ti bastano le prestazioni di uin trsduttore imporovvisato  perchè ti è necessario conoscere l'ordine di grandezza e non il valore assoluto, allaore va anche bene il trasduttore "accroccato"