Freno a inversione di fase

[Straorso]

Su una macchina per lavorazione legno ho trovato motori (4kW trifase) con freno a inversione di fase. Così mi ha detto il tecnico. Ero abituato al classico freno elettromagnetico, e sinceramente non sapevo neppure dell'esistenza di questa tipologia di freno. Mi è anche stato detto di non spegnere prima che sia avvenuta la commutazione stella-triangolo. Sono un po' disorientato...

Vantaggi/svantaggi rispetto al freno elettromagnetico?

 

[thinking]

Puoi postare il datasheet di quel motore ? Da come scrivi sembra una caratteristica del motore ed invece ho l'impressione che non è così.

[Livio Orsini]

È un sitema piuttosto rozzo per fermare un Motore Asincrono Trifase.

In pratica si invertono tra loro due fasi, esattamente come si fa per invertire il senso di rotazione di un MAT.

L'inversione avviene tramite un temporizzatore. In genere la sequenza di spegnimento è la seguente. Premendo il pulsante di arresto si attiva, per un tempo predeterminato, il circuito di inversione di velocità; scaduto il tempo si toglie alimentazione al motore. Il tempo deve essere tale che il motore non inverta il moto, ma si fermi a velocità prossima allo zero.

 

Ripeto è un modo molto rozzo di frenatura, si fa per risparmiare la meccanica di un freno meccanico, freno che necessita di manutenzione e regolazioni periodiche. Sarebbe meglio usare un'iniezione di corrente continua.

Non credo possa essere considerato come freno di sicurezza, al pari di un freno elettromeccanico.

 

La commutazione "D"-"Y" prima della frenatura si fa per diminuire la corrente assorbita dal motore, in fase di inversione, similmente ad un avviamento "Y"-"D". I motori dovranno avere una tensione di 400V per collegamento a "D" e 690V per collegamento a "Y"

 

[Colonial54]

Non l'avevo mai vista.

Invece ben ricordo che negli anni '70 ed i primi '80 si usava la frenatura in continua tramite un grosso diodo al alta tensione ed un contattore ausiliario.

Con l'inversione di fase immagino ci siano dei picchi di corrente mostruosi.

[Marco Fornaciari]

Come dice Livio è un sistema rozzo usato nel secolo scorso su motori con forte inerzia: grosse masse volaniche, elevatori, consimili.

In questi casi utilizzare subito il freno meccanico significa distruggere il motore e tutta la catena cinematica alla prima fermata, e magari la struttura della macchina.

L'ho usato su due elevatori con motorduttori SEW-Eurodrive specifici per questo uso, in quel caso serviva per rallentere, poi in quel caso interveniva il freno meccanico per lo stazionamento.

Ma in qual caso, se ricordo bene, non c'era il passaggio D-Y.

Dopo di che sono stati messi a norma gli inverter per il sollevamento o/e movimenti con forti inerzie.

[Livio Orsini]

29 minuti fa, Marco Fornaciari ha scritto:

Ma in qual caso, se ricordo bene, non c'era il passaggio D-Y.

 

In alcuni casi, quando la potenza non è piccola, si usava commutare a "Y" per ridurre la "botta" di corrente assorbita.

 A mio avviso è sempre preferibile la frenatura in cc; alla fine con un ponte ed un resistore di limitazione di corrente risolvi, e non hai il problema della possibile inversione di moto.

[Straorso]

23 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

In pratica si invertono tra loro due fasi, esattamente come si fa per invertire il senso di rotazione di un MAT.

L'inversione avviene tramite un temporizzatore. In genere la sequenza di spegnimento è la seguente. Premendo il pulsante di arresto si attiva, per un tempo predeterminato, il circuito di inversione di velocità; scaduto il tempo si toglie alimentazione al motore. Il tempo deve essere tale che il motore non inverta il moto, ma si fermi a velocità prossima allo zero.

Chiarissimo, grazie.

[Straorso]

23 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

La commutazione "D"-"Y" prima della frenatura si fa per diminuire la corrente assorbita dal motore, in fase di inversione, similmente ad un avviamento "Y"-"D". 

A me il tecnico ha detto di aspettare che sia avvenuta la commutazione su Triangolo prima di spegnere. Bòh...

 

[Straorso]

23 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

I motori dovranno avere una tensione di 400V per collegamento a "D" e 690V per collegamento a "Y"

Non mi è chiaro da dove derivano quei 690 V. Comunque è sicuramente come dici, infatti dalla targhetta:

[Straorso]

PS: qualcuno conosce quella marca di motori (Motek)? E' vero made in Italy o made in Italy fatto... in Cina?

[Maurizio Colombi]

20 minuti fa, Straorso ha scritto:

Non mi è chiaro da dove derivano quei 690 V

Dalle regole dell'elettrotecnica sulle tensioni concatenate 400x1,73

[Maurizio Colombi]

21 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

la frenatura in cc;

Che bei ricordi!!!

Avevamo dei motori 7 Pelizzari con avviamento a resistenze e frenatura in CC su Comando Microelettrica Scientifica, il lavoro più impegnativo era la sostituzione dei contatti dei contattori CGE che comandavano la frenatura, praticamente se ne cambiava quasi uno al giorno.

Abbiamo risolto con un lampo di genio, un piccolo contattore sull'ingresso del trasformatore anzichè un bestione a sbarra sull'uscita e non abbiamo più cambiato un contatto.

Un successo.

[Livio Orsini]

21 minuti fa, Straorso ha scritto:

Non mi è chiaro da dove derivano quei 690 V.

 

È elettrotecnica elementare.🙂

Semplificando: il rapporto tra "D" e "Y" è rad3 ==> 1,73. Se moltiplichi 400V per 1,73 ottieni 692V, convenzionalmente arrotondati a 690V.

Egualmente 400V / 1,73 ==> 231,21V arrotondati per convenzione a 230V.

 

31 minuti fa, Straorso ha scritto:

A me il tecnico ha detto di aspettare che sia avvenuta la commutazione su Triangolo prima di spegnere. Bòh...

 

Bisogna vedere gli schemi di collegamento. La spiegazione di come potrebbe funzionare l'ho descritta nel mio primo messaggio, basta leggere con attenzione quello che ho scritto.

[Livio Orsini]

2 minuti fa, Maurizio Colombi ha scritto:

Abbiamo risolto con un lampo di genio, un piccolo contattore sull'ingresso del trasformatore anzichè un bestione a sbarra sull'uscita e non abbiamo più cambiato un contatto.

 

Commutare l'alternata è molto meno stressante per contatti, di una commutazione in continua; questo perchè in alternata ogni 10ms la polarità si inverte, mentre in continua non si inverte mai.😉

 

Quando si doveva fare la fermata di emergenza "in suicidio" dei motori in cc, si usava i contattori su barra (sempte della Microelettrica Scentifica) per chiudere l'armatura sul campo e sui resistori di frenatura. Quanti ricordi...

[Maurizio Colombi]

17 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Quanti ricordi...

 

24 minuti fa, Maurizio Colombi ha scritto:

Che bei ricordi!!!

Livio, dici che stia invecchiando come te? 🤣

[Livio Orsini]

1 ora fa, Maurizio Colombi ha scritto:

Livio, dici che stia invecchiando come te? 🤣

 

Per tua fortuna ne hai ancora molti di anni prima di raggiungermi.😜

Modificato: ieri dalle 09:12 da Livio Orsini

[Straorso]

Nella mia profonda ignoranza pensavo che le tensioni concatenate fossero quelle tra 2 fasi, cioè 400 V.

 

Che differenza c'è tra questo motore e il precedente?

 

[Livio Orsini]

3 ore fa, Straorso ha scritto:

Che differenza c'è tra questo motore e il precedente?

 

Potenza a parte, questo motore è stato avvolto per 230V, mentre il precedente per 400V. Questi valori di tensione si riferiscono alla connessione "D", dove ad ogni avvolgimento è applicata la tensione tra fase e fase. 

Quando colleghi il motore ad "Y" la tensione fase-fase si applica a 2 avvolgimenti in serie.

[Straorso]

E quindi la differenza fondamentale è che il primo può essere alimentato D o Y, mentre il secondo solo Y (con la normale rete trifase 400 V italiana).

Bene, ne ho imparata una nuova. Ero convinto che qualsiasi MAT potesse essere alimentato a scelta D o Y...

[Livio Orsini]

9 ore fa, Straorso ha scritto:

E quindi la differenza fondamentale è che il primo può essere alimentato D o Y,

 

Se lo colleghi a"Y", essendo sotto alimentato, lo deflussi quindi la coppia che può erogare è circa un 60% del valore nominale del motore.

[Straorso]

Certo, e quindi va bene per un avviamento "dolce" (non so come chiamarlo) a stella da commutare poi a triangolo per avere tutta la coppia.

 

Se ipoteticamente avessimo un motore con "D" 400 V e anche "Y" 400 V, che vantaggi/svantaggi si avrebbero a collegarlo "D" piuttosto che "Y" ?

 

 

[Livio Orsini]

2 ore fa, Straorso ha scritto:

Se ipoteticamente avessimo un motore con "D" 400 V e anche "Y" 400 V,

 

Non hai letto con attenzione quello che ho scritto in precedenza!

Un motore collegato a "D" a 400V se collegato a "Y" necessita di 690V. Se lo alimenti a 400V anche a "Y" riduci la coppia a meno del 60% del suo valore nominale.

Non esiste motore che lavori  normalmente a 400V sia collegato a "D" che a "Y"

[Marco Fornaciari]

Sarebbe un motore a doppio avvolgimento, pertanto una cosa completamente diversa, e di fatto non ha nessun senso.

Oppure per quelli che li hanno visti, motori prodotti +/- fino ai primi anni '60 del secolo scorso, multi tensione e multifrequenza, ma al posto della morsetiere a 6 poli ne occorre una almeo a 12 poli: l'avvolgimento è suddiviso in tante sezioni combinabili in modo diverso.

 

Riassumento, i normali motori asincroni ad una sola velocità in commercio sono tutti costruiti per essere collegati a D Y a seconda della tensione di alimentazione:

- fino a qualche anno fa era comune trovare D 220-230V - Y 380/400V, quasi sempre funzionanti alle frequenze di 50 o 60 Hz

- ora la maggior parte sono costruiti per D 400V - Y 690V, funzionanti alle frequenze di 50 o 60 Hz.

 

 

L'uso dei 690V sta prendendo piede negli impianti industriali dove ci sono motori di parecchi kW: si dimezza la sezione del rame in campo, e di tutte le canalizzazioni (gli ultimi tre impianti dal 2012 li ho fatti appunto a 690V, ci somo MW installati, con tanti motori da 30-375 kW.

 

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Con Livio abbiamo scritto assieme.

Modificato: 4 ore fa da Marco Fornaciari