Collegare asincrono @ 220 volt a stella e riduzione consumi

[Inox]

In questi giorni sono andato a fare una ispezione tecnica in un piccolo stabilimento di produzione di mattoni di proprieta di un conoscente.
Il proprietario lamenta consumi energetici elevatissimi, intorno ai 60.000 kWh al mese

C'e un vecchio motore trifase da 50cv che aziona un ventilatore radiale che resta acceso 24 ore al giorno che e collegato a triangolo con una tensione concatenata di 220 volt.
Tale motore risulta sopradimensionato, visto che stato montato in sostituzione "momentanea (divenuta permanente)" di uno da 20cv e restando acceso permanentemente e' concausa dei consumi stratosferici di cui sopra.

Mi passa per la testa che si potrebbe tentare il collegamento a stella sempre con tensione di 220 volt concatenata, e vedere il tutto come si comporta, sperando che la riduzione di corrente e potenza dovuto al collegamento a stella con tensione di 220 volt sia di aiuto a far diminuire i consumi.

Ora, mi rendo conto che questa idea non e propriamente ortodossa e che un motore esercito in queste condizioni ha appena 1/3 della coppia e dunque la naturale tendenza a rallentare e che pertanto aumenta lo socrrimento, aumenta la temperatura e cala il rendimento, pero tutto sommato credo che si potrebbe almeno tentare.

Che ne pensate?

[DrCox]

tentare [...] e vedere il tutto come si comporta, sperando che la riduzione di corrente e potenza dovuto al collegamento a stella con tensione di 220 volt sia di aiuto a far diminuire i consumi.

Non mi intendo di macchine elettriche, ma come approccio generale: prima di "tentare", hai già provato a prendere carta e penna e fare dei calcoli?

[MarcoD]

Non sono un elettrotecnico, ma la tua proposta e le tue considerazioni mi paiono corrette:
riduci la potenza erogabile dal motore a 1/3.
La potenza assorbita dal ventilatore (ed erogata dal motore) è sempre la stessa, ma dovresti ridurre le perdite per magnetizzazione e corrente nel rame.
Ricablando da triangolo a stella, non dovrebbe capitare, ma stai attento a non invertire il senso di rotazione del motore.

Saluti, facci poi sapere i risultati

[mario_maggi]

Inox,
puoi tentarlo senza rischi, con buona probabilita' di riuscita, se le protezioni elettriche sono a posto.

Con poche migliaia di euro potete comprare un motore ad alta efficienza ed un inverter, che nel Vostro caso si ripagano presto (se il ventilatore funziona per molte ore ogni giorno).

Ciao
Mario

[MarcoD]

Con poche migliaia di euro potete comprare un motore ad alta efficienza ed un inverter, che nel Vostro caso si ripagano presto (se il ventilatore funziona per molte ore ogni giorno).
...
Mario

Il suggerimento di Mario mi pare buono, anche se la fabbrica di mattoni funziona (forse) a ciclo continuo, potresti variare la velocità del ventilatore in funzione del ciclo giorno/notte o della temperatura esterna o del locale da ventilare. con un inverter (ne so poco sul funzionamento) puoi controllare la velocità di rotazione.

puoi tentarlo senza rischi, con buona probabilita' di riuscita, se le protezioni elettriche sono a posto.

Mi pare molto cautelativo, darei (quasi) per scontato che le protezioni elettriche siano a posto e che proteggano da improbabili sovracorrenti dovute a connessioni errate. :)

Ora cerco un emoticon con il simbolo dell' umorismo ( risata o del sorriso) posting.php?mode=quote&f=18&p=590384# , maah non basta copiarlo, non lo visualizzo.

[mario_maggi]

MarcoD,

darei (quasi) per scontato che le protezioni elettriche siano a posto

se le protezioni erano per un motore piu' potente, dovranno essere adeguate alle nuove correnti.
Non dimentichiamo anche che l'aria in inverno ha una densita' maggiore e quindi fa cambiare le condizioni operative, se il ventilatore tratta aria fredda.
Ciao
Mario

P.S.: in quella fabbrica c'e' molto da fare per il risparmio energetico. Forse ci sono anche degli incentivi da sfruttare.

[Inox]

Prima di tutto vi ringrazio per le molte risposte

Aggiungo qualche dettaglio per inquadrare meglio la situazione generale.

L'industria in questione non sta in Italia, bensi in America Latina, in Colombia per essere un poco piu precisi.

Considerando gli alti consumi elettrici e la scarsa produttivita della azienda, la stessa si trova sull'orlo del baratro finanziario e rischia la chiusura definitiva.
Costa troppo e produce poco.

Sono dunque, gioco forza, esclusi ammodernamenti "costosi"
Piuttosto stiamo tentando di mettere delle toppe qua e la dove la situazione e piu grave.

I motori hanno circa 30 anni e dunque non sono molto adatti a funzionare (durevolmente) con un inverter.

Inoltre qui in Colombia costa piu l'inverter che il motore nuovo, senza considerare che comunque non e' il caso di imbarcarsi in acquisti per le ragioni sopra esposte.

Quello che a me interessa di piu sarebbe potere quantificare quanta potenza assorbe un motore da 20 cv collegato a stella invece che a triangolo, esercito a tensione concatenata di 220 volt, collegato al suo carico, cioe' al ventilatore.

Questo mi consentirebbe di quantificare l'entita del risparmio energetico e dunque sottoporre l'idea al propietario della industria, il quale e' la persona col potere decisionale.

[NSE]

Per me corri il rischio di cuocere il motore e buttarlo.
Anzi è quasi certo.
A parità di numero di giri, con il medesimo carico, il motore scalda 1,73 volte in più.

Se devi mettere una toppa a costo zero ti consiglio di:
a) LUBRIFICARE!!! si parla di mattoni, ergo polvere, non è di fuori che ci sia anche qualche cuscinetto in crisi.
b) se te lo puoi permettere, strozza il circuiti aeraulico.
c) se non ti puoi permetere di stroozzare il circuito aeraulico. . fallo lo stesso magari con una lamiera sulla bocca di mandata.

[MarcoD]

Per me corri il rischio di cuocere il motore e buttarlo.
Anzi è quasi certo.
A parità di numero di giri, con il medesimo carico, il motore scalda 1,73 volte in più.

Non concordo, anche se non sono più cosi sicuro del mio ragionamento:
E come alimentare un motore configurato a triangolo da 220 V a 160 V,
eroga solo 1/3 della potenza di targa, la velocitaà di rotazione quasi non si riduce.
Ma se il carico era prima solo 1/3 (facciamo 16 cv rispetto a 50 cv) riesce sempre ad azionarlo.
Aumenta di poco lo scorrimento, si riducono le correnti reattive (a parità di reattanze e perdite si riduce la tensione applicata), dovrebbe migliorare (aumentare) il cosfi.

Pregherei il moderatore del forum Mario Maggi a comunicarci il suo parere.

[NSE]

Quello che a me interessa di piu sarebbe potere quantificare quanta potenza assorbe un motore da 20 cv collegato a stella invece che a triangolo, esercito a tensione concatenata di 220 volt, collegato al suo carico, cioe' al ventilatore.

Calcolarlo a priori da qui potrebbe essere molto difficile.

Mettiamola così, devi avere ben presente la caratteristica meccanica di un motore asincrono, di un ventiltaore e di un circuito aeraulico.
Ragionando a spanne:
Se riduci la tensione di alimentazione alimentazione di 1,73 ti si riduce la coppa di 1,73.
vai a variare la caratteristica coppia/nr di giri del motore.
vai a lavorare in un punto di lavoro diverso della curva caratteristica del circuito.
I circuiti aeraulici variano per legge cubica pertanto probabilmente consumerai anche meno della metà.

Tuttavia (INSISTO) vai a variare le caratteristiche di raffreddamento del motore (bilancio termico).
Il calore prodotto dagli avolgimenti varia per legge I^2xR
Tu riduci la tensione di alimentazione, riduci la potenza assorbita, riduci il nr di giri, ma c'è il rischio che la corrente che attraversa gli avvolgimenti rimanga pressochè la stessa, ma la capacità di dissipazione del motore si RIDUCE (a causa della riduzione del numero di giri).
Il bilancio termico del motore (calore generato / calore asportato) ptorebbe andare a donne di facili costumi.

Se il motore è all'interno di un cassone (es. UTA) che viene lambito dall'aria che esso stesso muove: puoi azzardare la modfica, sappi che rischi di cuocerlo, ma puoi tentare.

Se il motore è all'esterno (non so come è fatta la macchina) sappi che secondo me la cottura è quasi certa.