Alimentazione macchina asincrona a frequenza variabile

[lillo]

salve a tutti.
Vorrei semplicemente una conferma:
per regolare la velocità di un motore asincrono, attraverso un inverter posso alimentare la macchina a una frequenza diversa da quella di rete.
per velocità inferiori a 2pi50 (pi sta per pigreco ), oltre a ridurre la frequenza devo ridurre anche il modulo della tensione di alimentazione, per assicurare un rapporto tensione frequenza costante. Faccio questo perché:
se ad esempio dimezzo solo la frequenza raddoppierei il flusso, e questo farebbe notevolmente aumentare la corrente assorbita.

Il problema non si pone quando vogliamo invece aumentare la velocità.
aumentiamo solo la frequenza (ad esempio a 100 Hz) e ne risulta che il flusso si dimezza, lavoriamo a flusso indebolito.
Non aumentiamo la tensione in quanto, portarla a valori superiori a quello nominale sarebbe deleterio per gli isolamenti della macchina.

giusto?
grazie per l'attenzione

[StefanoSunda]

Vorrei semplicemente una conferma:
per regolare la velocità di un motore asincrono, attraverso un inverter posso alimentare la macchina a una frequenza diversa da quella di rete.

Si – parliamo di un motore costruito per 400 V – 50 Hz - 2poli.

per velocità inferiori a 2pi50 (pi sta per pi greco ), oltre a ridurre la frequenza devo ridurre anche il modulo della tensione di alimentazione, per assicurare un rapporto tensione frequenza costante.

Si

Faccio questo perché:
se ad esempio dimezzo solo la frequenza raddoppierei il flusso, e questo farebbe notevolmente aumentare la corrente assorbita.

Certamente è SI – Infatti, se riduci solo la frequenza a 25 Hz, il motore riceverebbe 400 V invece di 200 V: 400*25/50 = 200 V.I giri diventano 3000*25/50 = 1500 giri/min

il problema non si pone quando vogliamo invece aumentare la velocità.
Aumentiamo solo la frequenza (ad esempio a 100 Hz) e ne risulta che il flusso si dimezza, lavoriamo a flusso indebolito.

Non è consigliabile spingere la velocità al doppio per cui il motore è stato costruito. Io sono del parere che non si debba oltrepassare i limiti di frequenza 40/65 Hz per non mettere a rischio le parti meccaniche ed elettriche del motore, che è stato costruito per 50Hz.

Non aumentiamo la tensione in quanto, portarla a valori superiori a quello nominale sarebbe deleterio per gli isolamenti della macchina.

Esatto! Leggi sotto.
Variando la frequenza, anche la tensione deve variare nello stesso senso, così le caratteristiche magnetiche del motore rimangono le stesse”. Infatti, la f.e.m. è proporzionale al prodotto: f*B; (f = frequenza; b = induzione). Per esempio passando da 50 a 60 Hz la frequenza aumenta del 20%, e l’induzione diminuisce di altrettanto,al contrario se la frequenza viene abbassata. Per esempio un motore alimentato tramite inverter, a 60 Hz dovrà essere alimentato alla tensione di: 400*60/50 = 480 V.- I giri diventano 3000*60/50 = 3600 giri/min

[lillo]

quando ho detto di portare la frequenza a 100Hz era un esempio teorico.
purtroppo nei corsi universitari siamo innondati di formule e dimostrazioni e spesso i docenti dimenticano di fornirci nozioni "pratiche". per fortuna c'è ancora qualcuno che senza interessi è disposto a dare una mano a qualche studente disperato come me
grazie per la spiegazione StefanoSunda, anche per gli esempi pratici

[StefanoSunda]

spesso i docenti dimenticano di fornirci nozioni "pratiche".

In Germania gli studenti, fanno la pratica nelle fabbriche. Quando si diplomano, sono già pronti, si inseriscono subito nel mondo del lavoro. Ti consiglio di trovarti qualche conoscente elettricista, così a tempo libero potresti dargli una mano, e apprenderesti un po’ di pratica. - Lillo, ho visto che nel forum hai umiltà, e per quello che ti aiutiamo, al contrario di altri, che vorrebbero essere serviti subito, e inoltre offensivi.Saluti.

[mario_maggi]

lillo,
disperato? E perche' mai? Su questo sito e forum trovi tantissime discussioni che riportano tante esperienze.
Il primo inverter PWM a transistor l'ho smanettato nel 1973, e nei decenni ho visto applicazioni di tutti i tipi, dai milliwatt ai megawatt.
Ricordo un'applicazione con un motore praticamente normale a 50 Hz, riavvolto opportunamente, fatto funzionare in continuo fino a 400 Hz, per il comando di una piccola fresa da un paio di kilowatt. Non e' impossibile farlo!
Ciao
Mario

[powerplant]

Dove lavoro, ci sono una discreta quantita di motori comandati ad inverter e i settaggi di alcuni di questi non mi sono chiarissimi; per esempio alcuni hanno correnti nominali di circa 28/30A con correnti massime (protezioni) settate sugli inverter anche pari 115A. Altri con le stesse correnti nominali, hanno correnti massime di 40/42A. In altri casi alcuni motori vengono fatti lavorare con f=90Hz (motori costruiti per 50Hz) con rpm ovviamente quasi doppi. Sono arrivato da poco in questa azienda e lentamente mi accorgo di queste cose.
Anche se le macchine rotanti possono lavorare anche con rpm maggiori di quelli nominali, non si rischiano danni precoci al motore? se serve che vada a 3000rpm (quasi costanti) non sarebbe meglio cambiare motore e farlo lavorare tra 45/50 Hz e non usare uno con rpm 1500 e farlo lavorare costantemente a circa 90Hz?
Grazie 1000 per i vostri pareri

[lillo]

credo che dipenda anche dalle esigenze,
sicuramente come hai detto, è preferibile far lavorare un motore alle sue prestazioni nominali, ma alcune applicazioni potrebbero richiedere che la velocità del motore vari in un certo range, ovviamente assicurandone il corretto funzionamento.

è una mia ipotesi, come dicevo sopra non ho ancora avuto possibilità di applicarmi tecnicamente, per il momento mi sono limitato a superare l'esame di macchine
anzi, approfitto per ringraziare tutti quelli che hanno speso una buona parola (per elencarli dovrei aprire il blog ).

[StefanoSunda]

In altri casi alcuni motori vengono fatti lavorare con f=90Hz (motori costruiti per 50Hz) con rpm ovviamente quasi doppi

Un aumento della frequenza di alimentazione comporta anche un aumento della tensione e della velocità, bisognerà quindi controllare se l’isolamento degli avvolgimenti consente la nuova tensione e se le parti rotanti del motore consentono la nuova velocità. Tanto valeva usare un motore a 2poli e alimentarlo a 45 Hz ottenendo i 2700 giri voluti. Forse l’esercizio lo sa e aspetta che il motore salti per sostituirlo con un 2polici. Bye

[powerplant]

La ringrazio molto per la sua risposta. In effetti mi sono accorto oggi che l'esercizio lo sa, ma mi hanno detto che sono mesi che quel motore lavora a quel regime (90Hz). Comunque il mio obiettivo è fare un censimento dei motori sotto inverter (almeno di quelli in servizio continuo) e vedere quali sono i motori con oscillazioni di frequenza superiori al + o - 25/30% della nominale.

[StefanoSunda]

Comunque il mio obiettivo è fare un censimento dei motori sotto inverter (almeno di quelli in servizio continuo) e vedere quali sono i motori con oscillazioni di frequenza superiori al + o - 25/30% della nominale.

Mi potresti far sapere i dati di targa del motore che sta marciando a 90 Hz? Mi interessa sapere il suo assorbimento in (A) a 90 Hz e la sua nominale a 50 Hz, per confrontarli con i calcoli teorici. Dal momento che il motore sta marciando stressato ti consiglio di tenerlo d’occhio, ascolta il cuscinetti lato accoppiamento (lato ventola è impossibile) che non sia rumoroso, lo potrai sentire appoggiando un bastoncino sul cuscinetto e il tuo orecchio, probabilmente avrà bisogno di essere ingrassato (se è predisposto di stafer). Verifica la temperatura. Grazie.