chiarimento sugli inverter

[angialma]

Sto cercando di capire come funzionano gli inverter, riporto quello che ho capito finora e vorrei sapere se faccio confusione.

Sia l’inverter scalare, sia quello vettoriale possono funzionare a catena aperta ed a catena chiusa: lo scalare in ogni caso modifica solo ampiezza e frequenza della tensione di statore, può farlo a catena aperta, quindi senza conoscere la velocità reale del motore e può farlo a catena chiusa, quindi operando in retroazione sulla base della misura di velocità rilevata in uscita dal motore.

Nell'inverter vettoriale la variazione della frequenza e del valore efficace di corrente avvengono
unitamente ad una variazione della fase.

Il vettoriale può anch’esso funzionare a catena aperta, cioè valutando indirettamente la velocità reale del motore oppure a catena chiusa, sulla base del valore della velocità rilevata in uscita dal motore.

La scelta tra anello aperto ed anello chiuso influenza l’accuratezza del risposta dell’inverter, la scelta tra scalare e vettoriale sulla rapidità di reazione dell’inverter.

Se si vuole controllare il riempimento di una tubazione per evitare il colpo d’ariete (come negli impianti di irrigazione) è necessario operare ad anello chiuso perché serve la rapidità di reazione, ma uno scalare è sufficiente in quanto non è necessario il controllo dei parametri vettoriali dell’alimentazione.

Ho capito bene?

[Candy]

Nell'inverter vettoriale la variazione della frequenza e del valore efficace di corrente avvengono
unitamente ad una variazione della fase.

non sono un massimo esperto, ma credo qui ci sia un errore. Variazione di fase inteso in che modo? L'inverter vettoriale misura e calcola la fase della corrente per tentare di ottenere la massima coppia possibile, ma non mi torna il fatto che la possa variare.

Se si vuole controllare il riempimento di una tubazione per evitare il colpo d’ariete (come negli impianti di irrigazione) è necessario operare ad anello chiuso perché serve la rapidità di reazione, ma uno scalare è sufficiente in quanto non è necessario il controllo dei parametri vettoriali dell’alimentazione.

Più che altro, senza un anello chiuso, diventa difficile sapere cosa succede nella tubazione: pressione o portata desiderate sono mantenute? Però non mi sembra che basti questo per evitare il colpo d'ariete. Facciamo un esempio pratico: se una pompa lavora in anello chiuso a portata costante, ed improvvisamente, magari causa intervento di una protezione, si chiude rapidamente una valvola dell'utenza a valle della pompa, ne questa, ne l'inverter possono impedire il colpo d'ariete, anzi, la pompa sarà indotta ad aumentare di velocità in quanto il flusso si è ridotto ed annullato per altra causa.

[esisnc]

Gli inverter vettoriali sono chiamati così perché attraverso l'acquisizione delle correnti di fase del motore vengono calcolate, secondo la trasformazione vettoriale di Clarke e di Park (affidata oramai ad un DSP), le grandezze trasformate di asse diretto ed i quadratura (Id e Iq) le quali sono direttamente correlate con la coppia che si genera all'asse della macchina asincrona. Il controllo si dice appunto vettoriale per la natura dell'algoritmo di controllo che realizza l'inverter in questo caso.

[angialma]

Ringrazio per i chiarimenti
Vorrei sapere se ho capito in cosa consiste il tuning o l’auto tuning di un inverter.
Ho capito questa cosa:
Il tuning dell’inverter consiste nel configurare l’inverter in modo che l’inverter sa come reagire nelle situazioni in cui può venire a trovarsi, ad esempio associando la frequenza alla portata d’acqua di riempimento di un pozzo:
portata d’acqua di riempimento del pozzo è 1,2 m/s, la frequenza dovrà essere 50 Hz;
portata 1,1 m/s, frequenza 48 Hz;
portata 1 m7/s, portata 46 Hz ecc .
Se l’inverter è dotato di autotuning è in grado di definire da solo come definire la frequenza in funzione delle situazioni in cui viene a trovarsi.
E’ questo?

[Candy]

Uhmm, direi di no. L'autotuning permette all'inverter di misurare i parametri "motore", in modo da ottimizzare le prestazioni e l'accoppiamento inverter/motore. Cosa significa: non esisteranno mai due motori identici tra loro, e non esisteranno mai due applicazioni identiche tra loro. Con l'autotuning l'inverter misura le caratteristiche del circuito in essere, sia che si tratti di motore ad albero libero, o collegato alla sua meccanica, valuterà le reazioni del sistema per regolare i sui PID interni.
Questo però non significa che il tuning saprà valutare le esisgenze dell'applicazione finale, a meno che l'inverter, cosa che succede, non abbia apposite funzioni predisposte per applicazioni "semplici".
In poche parole quindi, l'autotuning misura i parametri caratteristici del motore, equivalenti: resistenza, induttanza, ecc.

[angialma]

Faccio riferimento ad un fornitore del quale non faccio il nome:
"Con la funzione autotuning del regolatore PI, l'inverter controlla la reazione del sistema in seguito ad una variazione di velocità, correggendo i parametri del regolatore, calcola i valori P ed I in modo da realizzare un'azione rapida e stabile".
Non avendo capito cosa significa, avevo ritenuto che associasse AUTOMATICAMENTE un valore di frequenza ad un valore rilevato in campo (ad esempio frequenza con portata d'acqua misurata in un pozzo).
Se non è questo cosa significa?

[Candy]

Significa che: data una frequenza di lavoro, ed una velocità desiderata, di fronte alle variazioni di carico, ammissibili e probabili, un sistema mal regolato potrebbe reagire male. L'autotuning, avendo fatto delle misure sul sistema in essere, calcola i valori "teoricamente" migliori per i sui PID interni, in modo da reagire al meglio a questa variazioni di carico, inteso che il sistema deve tentare di compensare il tutto e mantenere la velocità costante: variabile di setpoint.
L'autotuning funziona a livello "teorico", in pratica poi si richiedono sempre degli aggiustamenti.

[angialma]

Ti ringrazio molto per la disponibilità, spero di non abusare.
Ti vorrei proporre un caso pratico.
Prendiamo il caso di un impianto di distribuzione d’acqua attualmente gestito con pompe che lavorano a portata fissa.
Siccome la portata richiesta dagli utenti varia dinamicamente durante il giorno è opportuno introdurre un inverter in modo che l’impianto lavori con portata definita dinamicamente in funzione della richiesta d’acqua degli utenti.
Nella fase di configurazione dell’inverter bisogna definire un setpoint di riferimento che potebbe esere il valore di portata di riferimento (e quindi una velocità) a cui l’inverter deve agganciarsi.

Qui non mi è chiaro quale sia il setpoint di riferimento visto che la portata è variabile dinamicamente durante il giorno. Posso supporre che corrisponda al valore della portata nominale di progetto, cioè quella a cui lavorano attualmente le pompe.
Ad esempio suppongo che la portata nominale sia 1,2 m/s e così definisco il setpoint.
Ma non sono sicuro vorrei un chiarimento sul setpoint di riferimento da inserire – essendo la richiesta di portata da parte degli utenti variabile durante il giorno.

Dopodichè bisogna configurare l’inverter in modo che risponda dinamicamente in funzione della richiesta degli utenti:
portata d’acqua di riempimento del pozzo è 1,2 m/s (valore di riferimento), frequenza 50 Hz;
portata 0,6 m/s, frequenza 25 Hz; ecc .
Funziona così?

[Candy]

Prendiamo il caso di un impianto di distribuzione d’acqua attualmente gestito con pompe che lavorano a portata fissa. ... Siccome la portata richiesta dagli utenti varia dinamicamente durante il giorno

??
E' portata fissa, o portata dinamica?


Se la portata è dinamica, come è ragionevole che sia, il setpoint sarà di pressione. Garantita la pressione costante nel punto p, tolte le perdite di carico, ogni utente avrà una portata costante dipendente dalle caratteristiche dell'impianto.

Quello che hai scritto tu invece è contraddittorio. Da dove arrivano queste specifiche? Dati? O qualunque cosa siano...

[angialma]

Vuol dire che l’inverter deve effettuare la regolazione della pompa in modo che quest’ultima lavori a pressione costante, variando la portata adattandola alle richieste degli utenti.
Facendo riferimento al file che ho allegato significa che il punto di funzionamento si sposta tra P1 e P3 variando la portata e mantenendo costante la pressione.
Mi confermi?

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