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Utilizzare MAT Europei in USA

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[1] Utilizzare MAT Europei in USA

Messaggioda Foto Utentebadilant » 9 mar 2014, 14:43

Scusate se posto questa domanda senza troppo ricercare nel forum.
Mi trovavo stamane a dover fare una scelta, ed ho anche poco tempo per poterla fare, in previsione di un grosso cantiere negli USA.
Scopro che un macchinario molto particolare, non vi tedio a spiegare ora nel dettaglio di cosa si tratti, non lo possiamo recuperare più localmente, nei tempi previsti.
La società che avrebbe dovuto noleggiarlo, all'ultimo momento mi lascia in "brache di tela" con una mail ricevuta stamane.
Ora o carico nel container in partenza lunedì la nostra macchina, o mi rimetto a cercarla, credo che comunque farò le due cose insieme.
Comunque mi facevo domande su cosa succederebbe ad alimentare il nostro che ha un motore 400 VAC 50 Hz 4 poli da 3 kW nello stabilimento di destinazione, in cui hanno 480 VAC 60 Hz.

In alternativa, mi sono detto recupero anche un inverter, ne ho credo della taglia adeguata, e lo spedisco.
Comunque sia mi resta il tarlo del "cosa succederebbe se lo alimentassi a quel regime?"

Pesonalmente credo che avrei solo un assorbimento anomalo, di poco superiore al nominale ed una velocità un poco più alta, ed il motore scalderebbe un pchino in più.

Per completezza, questo misterioso macchinario, è il carrello di una saldatrice speciale, che ha solo un motore elettrico atto a muovere la testa di saldatura lungo il percorso.
La velocità del motore non è influente, in quanto tra motore e ruota vi è calettato un motovariatore meccanico per la regolazione.

Grazie a chi mi aiuterà a dipanare i dubbi.
Una volta nel gregge è inutile che abbai: scodinzola!
Anton Cechov
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[2] Re: Utilizzare MAT Europei in USA

Messaggioda Foto Utenteattilio » 9 mar 2014, 19:32

Ciao Ivan,
premetto che non ho mai attuato "sul campo" una connessione di questo tipo, tuttavia se la pratica va a braccetto con la teoria non dovresti incappare in grossi problemi, poiché le differenze sono più o meno quelle che tu stesso hai ipotizzato.

Io riesco a fare solo qualche considerazione superficiale del tipo:
Lavorando a 60 Hz, la velocità di rotazione aumenta di circa il 20%, ma nello stesso tempo anche la tensione di alimentazione e` di un 20% maggiorata (400 V → 480 V) e la coppia nominale rimane costante.
La corrente a sua volta dovrebbe rimanere circa la stessa.

A questo punto, senza fare altre considerazioni che potrebbero comunque starci, direi che e` fondamentale capire che problemi possa portare una velocità maggiore di rotazione al variatore meccanico (cosa dicono le specifiche?) e secondariamente anche in funzione del tipo di servizio del motore, eventuali problemi legati ad uno stress all'isolamento degli avvolgimenti [partiamo già da una tensione di alimentazione ben al di sopra dei limiti "contrattuali" delle forniture, se poi invece di avere 480 V nominali ne hai quasi 490 direi che a lungo andare qualche problema potrebbe insorgere]

Sono comunque interessato ad avere maggiori informazioni anche io, soprattutto da chi magari questa operazione l'abbia attuata "nei fatti", anzi, direi di rendere partecipe anche Foto Utentemario_maggi.

Un saluto
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Salvatore Quasimodo
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[3] Re: Utilizzare MAT Europei in USA

Messaggioda Foto UtenteStefanoSunda » 9 mar 2014, 19:58

Comunque mi facevo domande su cosa succederebbe ad alimentare il nostro che ha un motore 400 VAC 50 Hz 4 poli da 3 kW nello stabilimento di destinazione, in cui hanno 480 VAC 60 Hz.
Il motore costruito per 400 V 50 Hz può senz’altro essere allacciato a 480 V 60 Hz però avrai una velocità diversa, infatti, per la tensione:

400.\frac{60}{50}=480V

i giri diventano:

\[1500.\frac{60}{50}=1800 giri/min\]

Visto la piccola differenza della frequenza, si potrebbe paragonare alle oscillazioni di rete + e – del 5% che si osserva, solamente la diminuzione o l’aumento corrispondente alla velocità, senza alcuna apprezzabile variazione per la temperatura degli avvolgimenti. Diverso sarebbe se la frequenza fosse 75 o 80 Hz allora si produrrebbe perdite nel nucleo magnetico, e contemporaneamente aumenterebbero quelle di attrito e ventilazione. La velocità non è un problema perché il motore possiede il regolatore di giri meccanico.
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[4] Re: Utilizzare MAT Europei in USA

Messaggioda Foto Utentegiannid19 » 9 mar 2014, 20:31

Via tranquillo come già detto da altri avrai solamente un aumento di velocità da 1460 circa a 1760 circa giri al minuto.
Nell'azienda dove lavoro usiamo normalmente motori costruiti per 400V 50Hz per il mercato americano con tensione 480V 60Hz per potenze che vanno meno di 1kW fino a 132kW (gli stessi costruttori di motori scrivono sulla targhetta la tensione sia per 50Hz che per 60Hz)

Saluti
Gianni
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[5] Re: Utilizzare MAT Europei in USA

Messaggioda Foto Utentemario_maggi » 9 mar 2014, 22:49

Badilant,
tecnicamente non ci vedo problemi a collegare quel motore direttamente alla rete a 60 Hz.
Legalmente devi usare un motore ad alto rendimento, senno' non entra negli USA.
Ciao
Mario
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[6] Re: Utilizzare MAT Europei in USA

Messaggioda Foto Utenterini » 10 mar 2014, 2:25

badilant ha scritto:cosa succederebbe se lo alimentassi a quel regime?


1. Incremento delle perdite nel ferro (proporzionali al quadrato della tensione di alimentazione)
p_{fe} = k_i f B_M^2 + K_{cp} f B_M^2 \propto B_M^2 \propto E_1^2 \approx U_1
2. Incremento della coppia elettromagnetica prodotta (va con il quadrato della tensione di alimentazione)
3. La corrente assorbita dovrebbe ridursi a parità di condizioni di funzionamento.
4. Sul rendimento non mi pronuncio perché dipende dalle caratteristiche dei materiali utilizzati.
5. La coppia di avviamento aumenta per via del punto 2.



In questo grafico volevo solo evidenziare come cambia la caratteristica del tuo motore. Si osserva che incrementando la frequenza il grafico trasla verso destra, spostando appunto la velocità di sincronismo che è data sempre dalla formulina
n = 60 f / p
mentre cambiando la tensione quel grafico viene amplificato del fattore
C_{60} = C_{50} ( \frac{400}{480} )^2
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[7] Re: Utilizzare MAT Europei in USA

Messaggioda Foto Utenteadmin » 10 mar 2014, 11:27

Ragioniamo con le formule
Come già detto aumenta del 20% la velocità di rotazione che è proporzionale alla frequenza di alimentazione
n_0=\frac{60f}{p}
La tensione applicata deve soddisfare alla
U \approx kf\phi
poiché tensione U e frequenza f aumentano entrambe del 20%, il flusso magnetico rimane invariato, quindi anche la corrente magnetizzante.
Per la coppia di avviamento abbiamo
{C_a} = \frac{{{U^2}}}{{2\pi f{X^2}}}{R_{12}}
Tensione U e reattanza equivalente X, aumentano del 20% entrambe, quindi il rapporto dei loro quadrati rimane immutato. La resistenza equivalente non cambia, mentre aumenta del 20% la frequenza, quindi la coppia di avviamento diminuisce.
La coppia massima invece
{C_M} \approx \frac{{{U^2}}}{{4\pi fX}}
poichéXed f aumentano entrambe del 20%, il rapporto tra il quadrato della tensione che pure aumenta del 20% ed il prodotto fX rimane immutato: quindi la coppia massima rimane costante
La corrente a carico si può calcolare con

I \approx s\frac{U}{{\sqrt 3 R_{12}}}

cioè è proporzionale allo scorrimento s il quale diminuisce pure del 20% aumentando del 20% la frequenza.
Quindi la corrente a carico rimane invariata.

Tutto sta nel vedere come è dimensionato l'isolamento che deve sopportare una tensione maggiore del 20%
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