Misure di assorbimento su inverter

[teo.ma]

Buongiorno a tutti, grazie per avermi accettato nel forum. È già da un po’ che leggo con interesse il forum ma ho dei dubbi ai quali non ancora trovato risposta, devo ammettere che la parte elettrica non è il mio campo ma mi ci sono ritrovato per esigenze lavorative.

 

Sto facendo delle prove su alcuni ventilatori industriali per le quali ho necessità di ricavarmi le potenze assorbite in diverse condizioni di carico. Ogni ventilatore è sotto inverter e nel caso particolare la configurazione è quella che segue:

 

Motore:               55 kW, 380 V, 107 A, 0.85 cosenfi

Inverter:              55 kW   input: 400-480 V, 116 A

                                         output: 105 A

                                         motore: 55 kW, 400 V

 

Facendo lavorare l’inverter al 100% tengo il ventilatore al massimo numero di giri e tramite una valvola ad alette parzializzo l’aspirazione, per ogni punto di lavoro mi misuro l’assorbimento con pinza amperometrica sulla fase a monte dell’inverter. Il problema nasce dal fatto che se leggo il valore di potenza assorbita sul display (electrical input power) dell’inverter i valori che leggo mi sembrano senza senso (anche valori di 80 kW assorbiti).

 

Per il calcolo della potenza ho usato “radice(3)*V*I*0,85”

 

Potenza display (kW)	Assorbimento pinza (A)	Potenza calcolata 380 V (kW)	Potenza calcolata 400 V (kW)
80	105	58,7	61,8
78/80	91	50,9	53,6
70	81	45,3	47,7
50/54	70	39,2	41,2
36	52	29,1	30,6
22	35	19,6	20,6

 

N.B. Nel caso della prova a 105 A l’inverter andava in protezione per alto assorbimento in circa 1 minuto.

 

Ora le mie domande sono:

1.       Come è possibile leggere tali valori di potenza se l’inverter è da 55 kW, oltretutto il valore oscillava con un'ampiezza di ±5 kW ?

2.       È corretta l’installazione delle pinze a monte dell’inverter? Nel caso la mettessi a valle cosa cambia?

3.       Il motore è da 380 V, ma l’inverter è alimentato a 400 V quindi al 100% mi dovrebbe restituire 400 V, quale valore è corretto utilizzare per calcolare la potenza?

4.       È corretto utilizzare 0.85 di cosenfi anche per valori di basso assorbimento per i quali il motore lavora non a pieno carico?

 

Scusate per la lunghezza del post e se alcune domande potrebbero risultare banali, ma è un mondo un po’ distante dal mio percorso di studi nel quale sto cercando di addentrarmi.

[leleviola]

la potenza assorbita dalla rete si compone della potenza reattiva e della potenza attiva che si calcolano con considerando lo sfasamento tra tensione e corrente, la potenza effettiva o comunemente detta potenza apparente è quella che realmente vai ad assorbire dalla rete moltiplicando i valori di modulo di tensione e corrente senza considerare lo sfasamento ed è perciò più alta infatti è data da radice di 3*V*I

[batta]

Come fai a sapere che il fattore di potenza è 0,85? È solo una tua supposizione.
Potrebbe anche essere vero ma, se non lo misuri con uno strumento, non lo puoi sapere. Se l'inverter lavora con una corrente superiore alla nominale (infatti va in protezione), può essere benissimo che anche la potenza sia superiore alla nominale. Anzi, molto probabile, visto che lo fai lavorare alla frequenza nominale.
Ma sull'inverter, non c'è un parametro dove leggere la potenza?

[teo.ma]

Forse mi sono spiegato male io, quella riportata nella colonna potenza display (la prima a sx) è il valore che leggo sul pannellino dell'inverter.

Nello specifico il parametro electrical input power.

Per quanto riguarda 0.85, ho preso il valore di targa del motore.

In basso i parametri visualizzabili sul display dell'inverter, in un'altra prova ho pure confrontato i valori tra la pinza a monte e il valore d002 della tabella, ma i valori non si ritrovavano.

La cosa strana è che anche quando ho misurato 91 A in assorbimento, il display mi dava 78/80 kW in assorbimento non avendo problemi di overload.

 

[batta]

1 ora fa, teo.ma ha scritto:

Per quanto riguarda 0.85, ho preso il valore di targa del motore.

Questo è il cosfi del motore a velocità e carico nominali.

Ma tu, se non ho capito male, stai misurando la corrente a monte dell'inverter, e il cosfi potrebbe essere abbastanza vicino ad 1.

1 ora fa, teo.ma ha scritto:

La cosa strana è che anche quando ho misurato 91 A in assorbimento, il display mi dava 78/80 kW in assorbimento non avendo problemi di overload.

 

Quello che manda in protezione l'inverter è il superamento della corrente erogata. Se il limite viene superato moderatamente, il sovraccarico interverrà dopo un tempo lungo.
Misurare la corrente a monte serve solo per avere una vaga idea di cosa accade.

Se vuoi conoscere la potenza assorbita dall'inverter, o ti fidi di quello che ti dice l'inverter, oppure hai bisogno della strumentazione adatta. Non lo puoi fare misurando solo tensione e corrente, senza conoscere il cosfi reale (che, ripeto, non è quello nominale del motore).

 

[leleviola]

Come ti ho detto sopra l'inverter conosce i valori di corrente e tensione in uscita in quanto li controlla direttamente e perciò conosce la potenza assorbita dal motore, il calcolo che fa sulla potenza in ingresso probabilmente è un calcolo presunto della potenza assorbita dalla rete presumendo un rendimento dell'inverter stesso, come detto sopra la potenza assorbita dal motore è determinata come prodotto dei moduli di corrente e tensione, il fatto che si crei una sfasamento conta ben poco perchè contano i valori di modulo di tensione e corrente, da tali valori si ricava la potenza apparente, presupponendo un certo rendimento dell'inverter, che la casa madre conosce, si ricava una potenza presunta in ingresso

Modificato: 18 maggio 2022 da leleviola

[Livio Orsini]

Misurare la corrente e la tensione d'ingresso all'inverter permette una misura di potenza apparente assobita il cui valore è prossimo alla potenza reale perchè in genere il cosphi è molto vicino a 1.

Da questo valore può dare un'indicazione della potenza apparente assorbita dal motore, ma con un'approssimazione molto grande.

Come è già stato scritto, un inverter di buona qualità, da una misura di potenza assorbita dal motore molto più precisa.

L'inverter, specialmente se sta lavorando in modalità vettoriale, conosce esattamente la tensione applicata e la corrente assorbita dal motore, ed il loro sfasamento, perchè questi dati sono necessari per il corretto funzionamento.

Quindi, salvo mocroscopici ed evidenti discordanze, il valore visualizzato dall'inverter è molto affidabile.

 

[lemmondroberto]

Non sono un "esperto " di azionamenti ma se posso ,verificherei

19 ore fa, teo.ma ha scritto:

misuro l’assorbimento con pinza amperometrica

che tipo di strumento viene usato e come.

Dato che concordo pienamente

1 ora fa, Livio Orsini ha scritto:

un inverter di buona qualità, da una misura di potenza assorbita dal motore molto più precisa.

L'inverter, specialmente se sta lavorando in modalità vettoriale, conosce esattamente la tensione applicata e la corrente assorbita dal motore, ed il loro sfasamento, perchè questi dati sono necessari per il corretto funzionamento.

Saluti Roberto.

[teo.ma]

1 ora fa, lemmondroberto ha scritto:

Non sono un "esperto " di azionamenti ma se posso ,verificherei

che tipo di strumento viene usato e come.

Dato che concordo pienamente

Saluti Roberto.

Utilizzo una classica pinza amperometrica messa su una delle 3 fasi a monte dell'inverter.

 

[teo.ma]

3 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Misurare la corrente e la tensione d'ingresso all'inverter permette una misura di potenza apparente assobita il cui valore è prossimo alla potenza reale perchè in genere il cosphi è molto vicino a 1.

Da questo valore può dare un'indicazione della potenza apparente assorbita dal motore, ma con un'approssimazione molto grande.

Come è già stato scritto, un inverter di buona qualità, da una misura di potenza assorbita dal motore molto più precisa.

L'inverter, specialmente se sta lavorando in modalità vettoriale, conosce esattamente la tensione applicata e la corrente assorbita dal motore, ed il loro sfasamento, perchè questi dati sono necessari per il corretto funzionamento.

Quindi, salvo mocroscopici ed evidenti discordanze, il valore visualizzato dall'inverter è molto affidabile.

 

Se ho capito bene se misuro la corrente in ingresso all'inverter posso considerare un cosfhi vicino a 1.

Se invece misurassi la corrente a valle (a parità di assorbimento) dovrei trovare dei valori più alti per effetto dello sfasamento dovuto al motore?

Dico questo perché in un'altra prova ho confrontato i valori di corrente in ingresso all'inverter (misurati con pinza) e in uscita (forniti dal display) e i valori in uscita per ogni condizione di lavoro è maggiore.

[lemmondroberto]

Si scusa mi sono espresso in maniera poco chiara.

Per tipo di strumento chiedevo marca e modello per capire se l' errore poteva essere dovuto alla Pinza Amperometrica.

Se l' inverter e' di buona qualita'  e la Pinza Amperometrica   e' di buona qualita' la due misure(a monte) devono coincidere.

[leleviola]

Comunque con la pinza amperomentrica misuri comunque il valore del modulo della corrente, ti interessa poco lo sfasamento, quello è il valore di corrente assorbito, che poi crei uno spasamento c'entra ben poco per il calcolo della potenza apparente

[teo.ma]

2 ore fa, lemmondroberto ha scritto:

Si scusa mi sono espresso in maniera poco chiara.

Per tipo di strumento chiedevo marca e modello per capire se l' errore poteva essere dovuto alla Pinza Amperometrica.

Se l' inverter e' di buona qualita'  e la Pinza Amperometrica   e' di buona qualita' la due misure(a monte) devono coincidere.

L'inverter è un Moeller DF6-340-55kW. Comunque credo di aver bisogno di materiale didattico sui cui approfondire la cosa, perché non mi sono chiari diversi passaggi, anzi colgo l'occasione per qualche buon consiglio di lettura.

[Livio Orsini]

Per le misure a monte devi comunque usare una pinza che legge il vero valore efficace (TrueRMS), perchè sono presenti glitches ed armoniche che potrebbero falsare la misura.

A valle dell'inverter non puoi fare misure con strumenti tradizionali, anche se di ottima qualità; solo se l'inverter avesse un filtro sinusoidale potresti fare queste misure, ma su di un inverter per comando motori non è possibile usare questi filtri.

 

L'assorbimento del motore è proporzionale alla coppia erogata, anche se non c'è una corrispondenza biunivoca coppia motrice-corrente assorbita, come esiste nei motori cc ad eccitazione separata.

Con assorbimento di corrente pari al valore nominale il motore sta erogando la sua coppia nominale, quindi se la velocità è quella di targa sei in regime di potenza nominale.