Inverter più piccolo del motore

[MATTHEW80]

Buongiorno ed un saluto a tutti, scrivo in questo forum per una domanda tecnica riguardo alla quale ho riscontrato pareri discordanti con i miei colleghi.

Ho un motore AC trifase 400v 50Hz 4 poli 18,5kW che aziona una pompa. La pompa richiede una potenza (elettrica) max di 11kW, in pratica il motore è molto sovradimensionato rispetto alla potenza necessaria a farla girare, funzionerebbe tranquillamente e con buon margine anche con un motore da 15kW.

Se alimento il motore da 18,5kW con un inverter da 15kW, avrò come risultato una limitazione sulla corrente massima che può fornire l'inverter (e quindi sulla potenza e coppia massima, appunto corrispondente ai 15kW) ma non dovrei avere alcun problema con il funzionamento, finchè appunto l'assorbimento richiesto rimane entro i 15kW. In pratica l'inverter è come se mettesse un "limitatore" di coppia al motore, declassandone le prestazioni.

Se ovviamente per qualche motivo l'assorbimento dovesse andare oltre i 15kW, l'inverter non potrebbe fornire tale potenza e andrebbe in protezione

E' giusto il mio ragionamento?

[ALLUMY]

Però se il carico meccanico è più basso della potenza nominale a pieno carico del motore, non dovrebbe ridursi lo stesso la potenza assorbita dal motore?

[leleviola]

Mi sembra logico che non andrebbe oltre, la moltiplicazione dei pani non è possibile, è ovvio che la limitazione di corrente dopo poco interviene, trattandosi di pompa praticamente subito visto che l'assorbimento dovrebbe essere rilevante subito, anche solo per le caratteristiche elettriche dell'avvolgimento, resistenza statorica e relativa induttanza

[MATTHEW80]

Il mio ragionamento semplificando al massimo è, la pompa assorbe 11kW, l'inverter fornisce 15kW max, quindi si attesterà su una corrente corrispondente agli 11kW, anche solo per il principio della conservazione dell'energia. Il tutto però avviene con un motore da 18,5kW nominali che però non vengono mai raggiunti come assorbimento, perchè "tagliati" dall'inverter da 15kW e perchè non ce n'è bisogno (la pompa appunto assorbe 11kW) e tutto funziona. In pratica è come se usassi il motore da 18,5 sfruttandolo come un 15 di cui assorbo 11. Fila il ragionamento o c'è qualche cosa che sto tralasciando?

La corrente di spunto non dovrebbe essere un problema visto che con l'inverter la corrente che passa la decide l'inverter stesso

Modificato: ieri dalle 14:48 da MATTHEW80

[MATTHEW80]

2 ore fa, leleviola ha scritto:

Mi sembra logico che non andrebbe oltre, la moltiplicazione dei pani non è possibile, è ovvio che la limitazione di corrente dopo poco interviene, trattandosi di pompa praticamente subito visto che l'assorbimento dovrebbe essere rilevante subito, anche solo per le caratteristiche elettriche dell'avvolgimento, resistenza statorica e relativa induttanza

Si appunto la mia domanda era, fino a che la pompa assorbe 11kW (in teoria fino a 15kW) vado via tranquillo? Pur usando un motore da 18,5kW?

[Livio Orsini]

43 minuti fa, MATTHEW80 ha scritto:

Si appunto la mia domanda era, fino a che la pompa assorbe 11kW (in teoria fino a 15kW) vado via tranquillo? Pur usando un motore da 18,5kW?

 

Bisogna verificarele curve che mostrano la coppia in funzione della velocità (giri/minuto).

Le pompe a velocità zero richiedono coppia zero quindi corrente di spunto molto limitata. La coppia richiesta dalla pompa cresce con funzione quadratica rispetto alla velocità.

5 ore fa, MATTHEW80 ha scritto:

La pompa richiede una potenza (elettrica) max di 11kW,

 

Sei sicuro che sia potenza elettrica e non meccanica?

Perchè la pompa richiede una potenza meccanica che è sempre inferiore alla potenza elettrica assorbita dal motore.

Se fosse veramente quello il valore di potenza elettrica,si tratterebbe di una elettropompa con un motore di <10kW di potenza meccanica resa.

Se invece si tratta di una elettropompa con motore da 18,5kW questo assorbirà circa 21kW di potenza elettrica.

 

Premesso che gli inverter si devono dimensionare in base alla corrente e non alla potenza, l'unico moto che hai per poter piulotare quel motore con il tuo inverter è di farlo funzionare in controllo di corrente.

In altri termini dai un riferimento di corrente corrispondente al valore massimo che l'inverter può erogare.

Imposti una rampa di accelerazione di una decina di secondi, poi dai la marca. Il mootre accelera sino a quando la coppia richiesta dalla pompa fa assorbira un corrente inferiore alla corrente limite. Si instaurerà un equilibrio ad una velocità leggermente inferiore aquella corrispondente al limite di corrente.

[MATTHEW80]

51 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Bisogna verificarele curve che mostrano la coppia in funzione della velocità (giri/minuto).

Le pompe a velocità zero richiedono coppia zero quindi corrente di spunto molto limitata. La coppia richiesta dalla pompa cresce con funzione quadratica rispetto alla velocità.

 

Sei sicuro che sia potenza elettrica e non meccanica?

Perchè la pompa richiede una potenza meccanica che è sempre inferiore alla potenza elettrica assorbita dal motore.

Se fosse veramente quello il valore di potenza elettrica,si tratterebbe di una elettropompa con un motore di <10kW di potenza meccanica resa.

Se invece si tratta di una elettropompa con motore da 18,5kW questo assorbirà circa 21kW di potenza elettrica.

 

Premesso che gli inverter si devono dimensionare in base alla corrente e non alla potenza, l'unico moto che hai per poter piulotare quel motore con il tuo inverter è di farlo funzionare in controllo di corrente.

In altri termini dai un riferimento di corrente corrispondente al valore massimo che l'inverter può erogare.

Imposti una rampa di accelerazione di una decina di secondi, poi dai la marca. Il mootre accelera sino a quando la coppia richiesta dalla pompa fa assorbira un corrente inferiore alla corrente limite. Si instaurerà un equilibrio ad una velocità leggermente inferiore aquella corrispondente al limite di corrente.

La pompa sono sicuro che richieda una potenza elettrica assorbita di 11kW, ovvero sarebbe bastato installare un motore da 15kW per farla andare tranquillamente con margine.
Vi è stato installato un motore enorme per altre ragioni.
Non ho capito il discorso sulla velocità inferiore a quella relativa al limite di corrente, cioè io posso dare anche una rampa di corrente, la velocità della pompa aumenterà pian piano, fino a che la coppia del motore > di quella resistente, e questo secondo me accadrebbe molto oltre i 50Hz (avendo molta potenza disponibile). 
Se do una rampa di salita in frequenza e mi fermo a 50Hz non dovrebbe essere la stessa cosa? Tanto comunque la corrente che ho a disposizione del mio inverter basterà ed avanzerà per vincere la coppia resistente
Comunque a parte questo discorso, se la mia pompa richiede 11kW @50Hz ovvero diciamo 20A di corrente ed io ho a disposizione 28A (quella che mi può dare l'inverter max @50Hz), dovrebbe funzionare tutto tranquillamente no? Indipendentemente dal fatto che la corrente nominale del motore sia boh 35A, giusto?

Alla partenza la pompa ha coppia resistente molto bassa perchè essa dipende dalla portata/pressione che sale via via che aumenta la velocità della pompa, quindi con una rampa sarei apposto.
  
 

[ALLUMY]

Il carico meccanico che hai menzionato, quando il sistema pompante è a regime, è costante e sempre quello oppure può variare?

Modificato: 23 ore fa da ALLUMY

[Livio Orsini]

12 ore fa, MATTHEW80 ha scritto:

Non ho capito il discorso sulla velocità inferiore a quella relativa al limite di corrente, cioè io posso dare anche una rampa di corrente, la velocità della pompa aumenterà pian piano, fino a che la coppia del motore > di quella resistente, e questo secondo me accadrebbe molto oltre i 50Hz (avendo molta potenza disponibile). 

 

Probabilmente non hai letto con attenzione tutto quello che ho scritto.

Se è una pompa centrifuga il carico meccanico dipende dalla velocità in modo quadratico. Altrimenti bisogna verificare le curve coppia-portata relative alla pompa.

Se dai un riferimento di velocità in rampa, la velocità aumentarà progressivamente sino a che la corrente richiesta dal motore sarà uguale alla massima fornibile dall'inverter; dopo di che per poter accelelrare ulteriormente il motore ha necessità di assorbire corrente maggiore, ma l'inverter non può fornirla, per cui il motore non cresce di velocità.

 

Se è reale che quella pompa richiede non più di 11kW meccanici alla massima potenza, allora il tuo sistema raggiungerà la velocità nominale, altrimento no.

 

 

[MATTHEW80]

1 ora fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Probabilmente non hai letto con attenzione tutto quello che ho scritto.

Se è una pompa centrifuga il carico meccanico dipende dalla velocità in modo quadratico. Altrimenti bisogna verificare le curve coppia-portata relative alla pompa.

Se dai un riferimento di velocità in rampa, la velocità aumentarà progressivamente sino a che la corrente richiesta dal motore sarà uguale alla massima fornibile dall'inverter; dopo di che per poter accelelrare ulteriormente il motore ha necessità di assorbire corrente maggiore, ma l'inverter non può fornirla, per cui il motore non cresce di velocità.

 

Se è reale che quella pompa richiede non più di 11kW meccanici alla massima potenza, allora il tuo sistema raggiungerà la velocità nominale, altrimento no.

 

 

La pompa è volumetrica per cui a 50Hz vi è una determinata portata ed una determinata pressione di spinta (data dall'impianto) e di conseguenza una determinata potenza meccanica a cui corrisponde un assorbimento elettrico di 11kW, questo è un dato certo.
Con la rampa di corrente la velocità aumenterà fino a che la corrente che fornisco sarà sufficiente a vincere la coppia resistente (in un motore grosso modo la corrente è proporzionale alla coppia fornita), questo è chiaro, poi non salirà più. Se invece do la rampa di frequenza, questa aumenterà finchè basterà la corrente, dopodichè l'inverter andrà in blocco.
Siccome so che la corrente che posso fornire è superiore a quella richiesta a 50Hz, posso tranquillamente fare una rampa in frequenza fino ai 50Hz.
A parte queste considerazioni la mia domanda in realtà era molto più banale, forse ho complicato io il quesito.

Chiedevo in pratica, semplificando al massimo il discorso: 
Ho un assorbimento/coppia/corrente richiesta dalla pompa pari a quella di un motore da 11kW (questo lo so per certo)
Ho un inverter da 15kW, che quindi potrebbe gestire assorbimento/corrente (e quindi coppia) di un motore da 15kW
Ho un motore installato da 18,5kW, a cui fornisco potenza/corrente (e quindi coppia) corrispondenti ai 15kW dell'inverter
Siccome io posso fornire corrente e potenza "da 15kW" (perdonatemi la semplificazione) e la pompa mi richiede corrente e potenza "da 11kW", dovrebbe funzionare tutto senza problemi. In pratica uso il motore da 18,5kW, sfruttandone gli avvolgimenti come se fosse un 15kW, perchè quello gli posso dare col mio inverter.
A livello di corrente, potenza, coppia etc questo mio ragionamento non fa una piega, chiedevo se vi è qualche "inghippo" che mi sfugge per il quale l'inverter si accorge che il motore è più "grande di lui" e si rifiuta di usare un 18,5kW come se fosse un 15kW
 
 

[Livio Orsini]

2 ore fa, MATTHEW80 ha scritto:

e di conseguenza una determinata potenza meccanica a cui corrisponde un assorbimento elettrico di 11kW, questo è un dato certo.

 

No questo non è per niente certo, perchè un motore che assorbe 11kW elettrici renderà al pià 10kW meccanici, quindi avrebbero accoppiato un motore da 10kW, non certo uno da 18kW.

 

Non è possibile vedere il data sheet della pompa o, almeno, conoscere marca e modello?

 

2 ore fa, MATTHEW80 ha scritto:

Con la rampa di corrente

 

NOO!

La rampa è di velocità!!

 

Comunque quello che avevo da dire te l'ho detto.

Senza dati certi non intendo aggiungere altro.

 

Inoltre è inutile fare ipotesi.

Quel motore avrà una corrente di targa ben precisa e l'inverter che lo pilota deve essere in grado di erogare, in modo continuativo, una corrente uguale o maggiore. Punto.

Se la capacità di erogazione di corrente dell'inverter è minore del valore della corrente di targa del motore, il funzionamento non è garantito. Addirittura, in alcune condizioni, il motore potrebbe andare in stallo cioè bloccarsi.

[MATTHEW80]

4 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

 

No questo non è per niente certo, perchè un motore che assorbe 11kW elettrici renderà al pià 10kW meccanici, quindi avrebbero accoppiato un motore da 10kW, non certo uno da 18kW.

 

Non è possibile vedere il data sheet della pompa o, almeno, conoscere marca e modello?

 

 

NOO!

La rampa è di velocità!!

 

Comunque quello che avevo da dire te l'ho detto.

Senza dati certi non intendo aggiungere altro.

 

Inoltre è inutile fare ipotesi.

Quel motore avrà una corrente di targa ben precisa e l'inverter che lo pilota deve essere in grado di erogare, in modo continuativo, una corrente uguale o maggiore. Punto.

Se la capacità di erogazione di corrente dell'inverter è minore del valore della corrente di targa del motore, il funzionamento non è garantito. Addirittura, in alcune condizioni, il motore potrebbe andare in stallo cioè bloccarsi.

 

So per certo l'assorbimento della pompa, non sto qui a dilungarmi sul perchè è stato installato un motore più grande etc perchè è una storia lunga ed esula dalla domanda che volevo fare. Probabilmente mi spiego male io. Provo a porre la questione in altri termini togliendo la pompa di mezzo sennò non ci intendiamo

 

Ho una gru che solleva un certo peso X che lavora con un motore asincrono 11kW @50Hz, senza alcun problema, è il suo motore di fabbrica
Il motore è azionato da un inverter da 15kW nominali che fa sollevare il peso X a 50Hz, dopo una piccola rampa di accelerazione
Un giorno il motore viene rubato, e per qualche motivo viene sostituito con un motore da 18,5kW

Quindi ho stessa gru, stesso peso X, stesso inverter, stessa velocità di salita, tutto uguale, è cambiato solo il motore

Secondo me non cambia nulla, il peso da sollevare è esattamente lo stesso, la velocità la stessa, la potenza e la coppia per sollevarlo idem.

Solamente che uso gli avvolgimenti del motore da 18,5kW, per darmi la stessa coppia che mi forniva quello da 11kW, usando una corrente diciamo quasi uguale a meno di piccole differenze di rendimento/dissipazione data dalla differenza tra i due motori. 
In poche parole sto facendo un declassamento del motore da 18,5kW, limitando la corrente che posso dargli, tanto di più non me ne serve
E' un po' come si fa quando si declassa la potenza nominale del motore per temperature ambiente fino a 55°C, semplicemente gli si da meno corrente  
 

[Livio Orsini]

Io quello che dovevo scrivere l'ho scritto.

Il problema è tuo e la decisione è solo tua.

[MATTHEW80]

30 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Io quello che dovevo scrivere l'ho scritto.

Il problema è tuo e la decisione è solo tua.

Vabbè.....lasciamo perdere, grazie e saluti

[MATTHEW80]

16 ore fa, ALLUMY ha scritto:

Il carico meccanico che hai menzionato, quando il sistema pompante è a regime, è costante e sempre quello oppure può variare?

Il carico è certo, l'assorbimento è certo (non sto a dilungarmi perchè), la mia domanda era molto più teorica e banale, esulando dal discorso pompa che forse crea confusione, ho posto un quesito diverso (posto anche all'altro utente) portando questo esempio

 

Ho una gru che solleva un certo peso X che lavora con un motore asincrono 11kW @50Hz, senza alcun problema, è il suo motore di fabbrica
Il motore è azionato da un inverter da 15kW nominali che fa sollevare il peso X a 50Hz, dopo una piccola rampa di accelerazione
Un giorno il motore viene rubato, e per qualche motivo viene sostituito con un motore da 18,5kW

Quindi ho stessa gru, stesso peso X, stesso inverter, stessa velocità di salita, tutto uguale, è cambiato solo il motore

[ALLUMY]

Da quel che ho appreso, studiando sui libri, e parlando anche con gente che ci lavora, la risposta che ti posso dare è:

"La potenza (e la corrente) dell'inverter deve essere sempre uguale o, preferibilmente, superiore a quella del motore che deve comandare."

Se l'inverter è sottodimensionato rispetto alle specifiche nominali del motore, rischi quanto ti ha detto anche Livio. E non importa se il carico da manovrare con quel motore è inferiore alle potenzialità del motore stesso, ci sono vari altri motivi per cui rischi grossi danni, al motore stesso ma soprattutto al povero inverter.

Modificato: 5 ore fa da ALLUMY