Rendimento e tensione

[adamas81]

Un Saluto a tutti.
Volevo sapere cosa ne pensate dell'idea di ottenere risparmio energetico diminuendo la tensione di alimentazione di un motore asincrono. Mantenedo la coppia costante, naturalmente. Quando mi è stato proposto, ho pensato subito che non si tratta di una buona idea.
Cosa dite?
Si riduce veramente la potenza assorbita?

Saluti

[fpalone]

Salve adamas81,
senza avere informazioni più precise sulla situazione non si suò che dare una risposta generica:
abbassando la tensione a parità di frequenza la coppia massima diminuirà ed aumenterà lo scorrimento; se il motore sta lavorando alla sua potenza nominale (o vicino ad essa) un aumento dello scorrimento è probabile che diminuisca il rendimento invece che aumentarlo.
L'unica circostanza nella quale ridurre la tensione potrebbe aumentare il rendimento sarebbe quella in cui il motore lavorasse a bassissimo carico; anche in questo caso comunque la cosa non è scontata per nulla. L'installazione di un inverter invece potrebbe in questo caso migliorare di molto la situazione.

[adamas81]

Grazie per la risposta.
Era come mi aspettavo e mi serviva la conferma per "bocciare" un fantomatico progetto efficenziale, all'interno della mia azienda, basato sull'idea di ridurre del 5% la tensione delle utenze.
A mio avviso ciò avrebbe l'esatto effetto contrario. Infatti:
- i motori lavorerebbero a rendimenti inferiori e più sollecitati in corrente;
- aumenterebbero le perdite sui cavi di distribuzione per effetto Joule.

Che ne pensate?
Ciao

[mario_maggi]

adamas81,
non me la sentirei di bocciare l'idea, che non e' nuova.
In certi casi la diminuzione di tensione porta a vantaggi energetici, se i motori non funzionano a pieno carico.
Bisogna fare anche delle considerazioni statistiche, per esempio vedere se ci sono molti motori asincroni cosiddetti "multitensione" che spesso non sono ottimizzati.
In certi casi ci sono motori che possono erogare piu' potenza del necessario, in altri casi il carico puo' funzionare benissimo anche col 5% o 10% di potenza in meno.
Ci sono tanti modi per abbattere i costi energetici, la riduzione di tensione puo' essere uno dei tanti, con diversi se e ma.

Ciao
Mario

[admin]

Io in un primo momento ho pensato che fosse una sciocchezza perché per fornire la stessa coppia, diminuendo la tensione, aumenta lo scorrimento. Non è proprio così, ma dipende da cosa sta facendo il motore. Certo, se il motore lavora ad un decimo della sua coppia nominale si può anche abbassare la tensione riducendo le perdite nel ferro senza un'apprezzabile aumento dello scorrimento, quindi delle perdite nel rame. Ma allora c'è anche da chiedersi perché si è installato un motore che lavora costantemente ad un decimo della sua coppia nominale. L'inverter credo sia la soluzione più seria.

[mario_maggi]

adamas81 afferma che

progetto efficenziale, all'interno della mia azienda, basato sull'idea di ridurre del 5% la tensione delle utenze.

, quindi capisco che non si riferisce solo ai motori ma anche a tutti gli altri carichi,

admin,

Ma allora c'è anche da chiedersi perché si è installato un motore che lavora costantemente ad un decimo della sua coppia nominale. L'inverter credo sia la soluzione più seria.

spesso si trovano sovradimensionamenti. Poi in questo periodo di magra puo' darsi che la produzione dia ridotta, ed e' molto probabile che non ci sia la disponibilita' finanziaria per aggiungere degli inverter, nonostante le facilitazioni di legge per inverter da 7,5 kW a 90 kW.
Quindi la riduzione della tensione potrebbe essere una soluzione valida per risparmiare facendo un investimento minimo, ammesso che quei carichi accettino senza problemi la diminuzione di tensione.
Aggiungo che molte ditte non valutano completamente la possibilita' di risparmiare soldi per l'energia, alcune ad esempio pagano al fornitore di elettricita' per potenze impegnate eccessive rispetto alle loro necessita'. In pochi agiscono sulla riduzione del carico meccanico, io ho avuto delle esperienze interessanti in tal senso, usando superlubrificanti.
Ciao
Mario

[admin]

Mario,
d'accordo che studiare il modo di aumentare il rendimento delle macchine sia un problema sottovalutato, ma una riduzione generalizzata della tensione del 5% non mi pare un'idea che possa dare risultati soddisfacenti. Per i motori non è detto che diminuiscano le perdite globali, dipende ad ogni modo dai carichi azionati. Secondo me può invece creare dei problemi in più, a meno che non si stia lavorando al 5% al di sopra della tensione nominale delle apparecchiature. Ad ogni modo bisogna valutare la diminuzione della tensione su ogni singolo utilizzatore, conoscendone bene le caratteristiche, calcolarne la variazione delle perdite e fare la somma algebrica dei risultati

[StefanoSunda]

Volevo sapere cosa ne pensate dell'idea di ottenere risparmio energetico diminuendo la tensione di alimentazione di un motore asincrono. Mantenendo la coppia costante, naturalmente. Quando mi è stato proposto, ho pensato subito che non si tratta di una buona idea.
Cosa dite? Si riduce veramente la potenza assorbita?

Se si varia la tensione, la coppia varia con il quadrato della tensione di alimentazione, si potrebbero avere difficoltà negli avviamenti pesanti, poiché la coppia così ridotta può risultare insufficiente a realizzarlo. Può anche avvenire che il motore avviato non riesca a raggiungere il suo numero di giri nominali, o ancora risultare il tempo d’avviamento troppo lungo; la corrente che percorre gli avvolgimenti aumenta, provocando un riscaldamento non tollerabile.
Se aumenti e diminuzioni della tensione rispetto a quella nominale, sono di lieve entità, per esempio dell’8% nessuna sensibile influenza si ha sul numero dei giri nominali del motore.
Il motore ideale deve essere progettato per lavorare a pieno carico; sovradimensionarlo o sottodimensionarlo per risparmio energetico, credendo di far bene è un danno (però lo sappiamo tutti senza offesa). Saluti.