Lunghezza del cavo tra INVERTER e MOTORE

[loganwolverine]

"Se il cavo tra l'inverter e il motore è lungo, aumenterà la corrente di dispersione ad alta frequenza facendo
aumentare contemporaneamente la corrente di uscita dell'inverter. Ciò potrebbe avere delle ripercussioni sui
dispositivi periferici."

Qualcuno può spiegarmi questa affermazione? C'entra qualcosa la questione di onda riflessa, linea adattata ecc .. oppure è un'altra questione?

grazie.

[Fabio992]

Non ho mai studiato questo argomento, ma così a naso mi verrrebbe da dire che è perché aumentando la lunghezza del cavo aumenta il valore della capacità del cavo verso terra.

Che io sappia il discorso riguardante i fenomeni di propagazione nel cavo si applicano per determinare le sollecitazioni in tensione sull'isolamento del motore

[CarloCoriolano]

Significa che, se e` stato scelto un inverter troppo giusto per il motore, ossia corrente nominale inverter uguale a corrente nominale motore, quest'ultimo non potra` essere alimentaqto a piena potenza causa le correnti disperse in linea. L'inverter interverra` per massima corrente senza che il motore sia in sovraccarico, o sovraccarico eccessivo.
Se invece l'inverter era stato scelto sovradimensionato, il problema si pone in modo limitato o per nulla.

Ovviamente regolando la frequenza modulante della PWM, (gli inverter motore lo permettono, senza entrare in altri dettagli), si pussono limitare i danni a discapito della rumorosita` e qualita` della corrente verso il motore.

Ma in generale e meglio evitare di avere linee troppo lunghe tra inverter e motore. Il cavo e` solitamente una capacita`, il motore un'induttanza, la corrente piena di frequenza varie e, trovarne una vicina a quella di risonanza non e` impossibile.

[MarcoD]

I fenomeni di irradiazione e riflessione del carico avente impedenza differente dalla impedenza caratteristica di linea avvengono quando la linea è lunga almeno qualche percento della lunghezza d'onda.
lunghezza onda in metri = 300*10^6 / frequenza in Hz

1 MHz >> lunghezza d'onda 300 m
100 kHz >> 3000 m
10 kHz >> 30000 m >> 1 per per cento = 300 m.

[flori2]

Il problema principale del cavo lungo è la bruciatura del motore. Con cavo lungo si trovano ai capi dello statore tensioni doppie di quelle nominali. Applicare un filtro sinusuodale o induttanze di linea.

[SandroCalligaro]

Il problema di cui parla flori2 è ovviamente quello principale.
Inoltre, come dice CarloCoriolano, siccome il cavo è principalmente capacitivo, è possibile che i fronti della tensione PWM in uscita dall'inverter causino correnti impulsive piuttosto alte.
Purtroppo il fatto di abbassare la frequenza di commutazione non necessariamente risolve le cose: il contenuto armonico è legato principalmente alla ripidezza dei fronti di commutazione (e quindi alle caratteristiche degli IGBT e dei loro driver), non alla frequenza della PWM in sé.
Inoltre, abbassando la frequenza di commutazione aumenta il ripple "triangolare" di corrente (legato all'effetto dell'induttanza su tensioni a gradino).

PS: anche se è una questione secondaria, in questo caso...

lunghezza onda in metri = 300*10^6 / frequenza in Hz

Questo è vero per un'onda piana nel vuoto o in aria.
Per un cavo le cose cambiano: sia per il fatto che il materiale ha costante dielettrica maggiore, sia perché il campo potrebbe essere guidato.

[flori2]

Poi, PWM alto = aumento consumo inverter, ma abbassamento consumo motore. Con PWM basso i valori si invertono.

[SandroCalligaro]

Riguardo all'inverter, tendenzialmente è vero, ma purtroppo le variabili in gioco sono troppe per generalizzare.
Ad esempio sulle perdite si potrebbe discutere: la riduzione del ripple potrebbe compensare in parte le maggiori perdite per commutazione. E' poco probabile che accada, ma considerando qualche motore con induttanza particolarmente piccola, e perdite per conduzione degli switch particolarmente alta...

[richiurci]

ma sicuri che sia l'effetto capacitivo del cavo verso terra e non l'effetto induttivo del cavo stesso?

Tempo fa avevamo con un amico realizzato una Lambretta elettrica. Quindi parlo di inverter e motore per trazione, un uso se volete "estremo". Motore a spazzole, inverter semplicissimo (PWM a freq. costante)

Il cavo lungo peggiora le cose non tanto a mio avviso per presunte "dispersioni" ma perché a causa delle commutazioni aumenta le sovraelongazioni di tensione e corrente, e queste stressano i dispositivi di potenza ed eventuali componenti messi a "protezione" (condensatori, snubber ecc) nella sezione di potenza dell'inverter

[SandroCalligaro]

Le risonanze sono ovviamente legate a capacità ed induttanza.
Ma se l'effetto induttivo è voluto e necessario (e comunque prevalente nel motore, quindi inevitabile), quello capacitivo è indesiderato, anche perché aumenta le perdite.

PS: Ma se il motore era a spazzole, avevate davvero costruito un inverter?