Calcolo corrente motore asincrono al variare della frequenza

[Giovanni123]

Ciao a tutti
sarà la giornata particolarmente impegnativa o il cervello che ormai sta iniziando a impigrirsi, ma non riesco a venirne a capo.
Dovrei calcolare la corrente assorbita dal motore quando è alimentato a 200V-50Hz. La targa dati che ho a disposizione è riferita ad una frequenza di 60Hz.
Generalmente in questi casi contatto il fornitore e mi faccio inviare i dati nominali alla tensione e frequenza che ci servono, ma vorrei riuscire a ricavarli in autonomia.
Posso riuscirci con i dati che ho a disposizione in targa? Che formule devo considerare?

[MarcoD]

Ti riferisci al gruppo motore pompa centrifuga?
La potenza viene calcolata sulla stessa caratteristica flusso-prevalenza della pompa
(Q = 30 l/min a 21 m; 110 l/minuto a 13,5 m) ?

Tale caratteristica è una cubica in potenza in funzione della velocità di rotazione?
nel passaggio da 60 a 50 Hz la velocità di rotazione a vuoto si riduce del 17 % ?
Purtroppo, al momento non saprei come calcolare, aspetto con interesse e curiosità l'intervento degli esperti in macchine elettriche.

[Giovanni123]

Si è una pompa centrifuga con motore asincrono trifase. La tensione è particolare, per clienti nel mercato asiatico.
Mi piacerebbe acquisire più nozioni per effettuare questi calcoli in autonomia. Il problema è che i dati a mia disposizione sono solo quelli di targa, nella maggior parte dei casi.

[MarcoD]

E' un quesito che affronto come quiz passatempo.

Q = 30 l/min a 21 m;

Da questi dati si deve ricavare la potenza idraulica della pompa in watt. Per ricavare la formula con la conversione delle varie unità di misura mi serve tempo, forse si trova nel web. Una prevalenza di 21 m, supponendo acqua corrisponde a una pressione di 21 x 9,81 = 200 newton/metro quadro, circa 2 bar.
Poi si può fare una stima del rendimento motore+pompa.

a 50 Hz rispetto a 60 Hz di targa, la pompa ruota a 50/60 = 0,833 della velocità di targa.
La potenza idraulica in prima approssimazione dipende dal cubo della velocità.
Supponendo 1 la potenza nominale, a 50 Hz la potenza assorbita dalla pompa è: 1 x 0,833^3 = 0,58 ossia il 58 % di quella nominale, quindi si riduce di conseguenza la prevalenza-portata.
A 50 Hz rispetto a 60 la corrente magnetizzante dovrebbe aumentare del 20 %. Non dovrebbe peggiorare di molto il funzionamento, ma non so esattamente.
Ma aspetto di leggere messaggi di persone più competenti di me.

perché non cerchi più dati sul catalogo del costruttore?:
https://www.ebaraeurope.com/

[Giovanni123]

Grazie per la risposta.
Ovviamente se voglio i dati di targa esatti posso contattare il fornitore, dato che la ditta ha un canale diretto con loro. Cosa che alla fine ho fatto
Di fatto vorrei riuscire, almeno in fase preliminare, di tirare fuori un dato quasi certo facendo un calcolo che abbia un senso. Ok che con le proporzioni (come fa qualche altro mio collega) in questi casi si sbaglia di poco e il motore non si brucia di certo per 0.5A di troppo. Poi stiamo parlando di motori costruiti per girare sia a 60Hz che a 50Hz, dove il costruttore ha già fatto i suoi calcoli per quanto riguarda dissipazione/ventilazione e correnti di spunto. Lo dico giusto per tranquillizzare chi legge, non sto facendo esperimenti empirici di alcun tipo

[MarcoD]

Q = 30 l/min a 21 m

30 litri/min = 30x 0,001 /60 = 0,0005 m3/s

prevalenza 21 m, a memoria >> 2 Atm = 2kg/cm2= circa 20 N/cm^2 1 m2 = 10000 cm2.
corrisponde a 21 x 9,81 = 20, 6 x 10000 newton/metro2

La potenza (watt) = forza (newton) x velocità m/s

La potenza (watt) = pressione (newton/m2)x metri2 x velocità m/s

La potenza [watt] = pressione [newton/m2]x flusso [ m3 /s ]

P = 206000 x 0,0005 = 100 watt, potenza idraulica,

110 l/minuto a 13,5 m
110 litri/min = 110x 0,001 /60 = 0,0018 m3/s
prevalenza 13,5 x 9,81 = 130000 newton/metro2
P = 130 x 0,0018 = 230 watt i calcoli saranno giusti ?

[StefanoSunda]

Il motore se lo alimenti a 60 Hz ha potenza di 0,75 kW la tensione media 210 volt trifase.
Se lo alimenti a 50 Hz 115 volt avrà potenza 0,55 kW
Le correnti non tornano perché il cosfi e rendimento non si sa di precisione. Quindi a 60 Hz questo motore ha più potenza.

[Giovanni123]

Ciao StefanoSunda,
in realtà in targa P2 indica la potenza nominale all'albero e P1 la potenza elettrica assorbita.
Il cosfi possiamo ricavarlo a 60Hz come anche il rendimento. Però se volessimo fare un calcolo a 50Hz teoricamente questi due parametri variano.
Mi sa che se non rispolvero il manuale di elettrotecnica non ne vengo a capo.

[MarcoD]

Ho rilevato un piccolo errore nei dati di targa:
Mi ricordo che 1 Hp (Horse Power cavallo imperiale) sono 746 watt e che
1 Cv (cavallo metrico) sono 735 watt.
Il cavallo metrico è stato introdotto, in quanto nell'800 con coppia in Kgm e il coefficiente di conversione corrispondente più corto, i calcoli numerici venivano più veloci.

Quindi Se P2 = 0,55 kW è la potenza all'asse, gli corrispondono
550/746 = 0,737 Hp
e anche
550/735 = 0,748 Cv approssimato a 0,75

Quindi nella targhetta avrebbero dovuto scrivere 0,74 Hp al posto di 0,75 , oppure indicare la potenza in 0,75 Cv.
Ma l'errore è piccolo e trascurabile, e la potenza da almeno 50 anni dovrebbe venire indicata solo in watt o kW.

Però nel mercato automobilistico, un cliente è più gratificato da un motore da 120 cavalli piuttosto che da 88,2 kW.

[Giovanni123]

Hanno approssimato alla taglia "standard" più vicina. In quel caso 0.75Hp.
Fidati, di errori sulle targhe di questo tipo di pompe ne ho visti di diversi e ben peggiori. Anche di altri fornitori.

e la potenza da almeno 50 anni devrebbe venire indicata solo in watt o kW

Non tutti applicano il SI. Nel mercato americano se non gli parli di Hp, pollici, piedi e galloni non intendono. Anche gli standard dimensionali di pezzi meccanici sono diversi (ad esempio la raccorderia idraulica ANSI e metrica).