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Azionamento con inverter

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[1] Azionamento con inverter

Messaggioda Foto Utenteimpedance » 28 set 2018, 18:45

Buonasera,
Sono alle prese con la movimentazione di un ponte sollevatore (quello utilizzato dai meccanici). I dati di targa del motore trifase sono i seguenti:
220 V D - 380 V Y - 3,5 kW - 1370 g/min.
L'utente per propri motivi ha la necessità di utilizzare il ponte presso un locale alimentato in monofase, con contratto standard di 3 kW. Cercando su internet, ho constatato che mediamente questo tipo di ponti solleva pesi dell'ordine delle 2,5 - 3 Tonnellate. Quindi, ho escluso in primis l'idea dell'utilizzo del condensatore, in quanto avremmo avuto un'importante diminuzione della coppia fornita oltre a considerare il problema delle correnti di spunto.
Mi sono orientato quindi su due strade:
1. Utilizzo di un motore monofase, con variazione del rapporto di trasmissione (P=C*w) a parità di coppia trasmessa avrei potuto diminuire la velocità a favore dell'aumento di coppia.
2. Utilizzo di un inverter monofase - trifase. In questo caso, potrei scegliere la soluzione ottima in quanto regolando la frequenza, posso effettuare delle regolazioni di coppia fornita
La prima strada sembra più complessa, in quanto, bisognerebbe fare delle opportune modifiche meccaniche, sostituendo il motore con uno monofase.
il costo di un inverter di 4KW è di circa €500. Mi stavo quindi chiedendo se fosse opportuno predisporre un inverter di potenza minore, in quanto il contratto della fornitura è comuque 3 kW (quindi non si sarebbe in grado di sfruttare al massimo l'azionamento).. Sto leggendo il catalogo della OMRON che propone i V1000 delle seguenti taglie:1.5Kw/2.2KW/4Kw. Come ci si deve comportare? In fase di spunto potrebbero esserci problemi, nell'ipotesi di scelta di taglie minori?

Vi ringrazio anticipatamente :)
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[2] Re: Azionamento con inverter

Messaggioda Foto UtenteJAndrea » 28 set 2018, 21:53

Dato importante dell'inverter è la corrente che può erogare, che dovrà essere maggiore o uguale a quella del motore per permetterne il funzionamento a coppia nominale.
Se vuoi sfruttare tutta la coppia del motore, ma ridurre la potenza assorbita, l'unica è ridurre entro i limiti del possibile la velocità di rotazione, ma nel caso di ventilatore calettato sull'albero questa scelta è poco praticabile (40-42 Hz min)…

Secondo me, se non hai la potenza necessaria a muovere il sistema così come costruito, ti servirebbe un motore con diverso numero di coppie polari, quindi diversa velocità di rotazione, scegliendo a parità di coppia.

Valuta che stai mettendo mano ad un'apparecchiatura certificata, e se montata in un luogo di lavoro, non puoi affrontare il problema così a cuor leggero…
In ultima, i contratti di tipo trifase hanno gli stessi costi del monofase, sono in Italia vengono discriminati.
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[3] Re: Azionamento con inverter

Messaggioda Foto UtenteJeY3 » 28 set 2018, 22:00

il ponte è per sua natura un carico impulsivo, assorbe la massima potenza per tempi brevissimi
lascia perdere l'inverter ed alimentalo con un UPS da 7,5 kW
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[4] Re: Azionamento con inverter

Messaggioda Foto UtenteJAndrea » 28 set 2018, 22:14

Un UPS da 7500VA e batterie, come tu consigli non é un oggetto così economico.
Inoltre dovresti cercarne uno con uscita già trifase....
Ho sempre visto UPS Tri-Monofase Mono-Monofase Trifase-Trifase, mai di tipo Mono-Trifase.

Il motore allo spunto, specie se sotto carico, assorbe fino a 6 In, l'incerter dell'UPS gradisce la cosa?
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[5] Re: Azionamento con inverter

Messaggioda Foto Utenteimpedance » 28 set 2018, 22:21

nnanzitutto tutto grazie per la risposta. Il ponte sarà usato saltuariamente all'interno del garage presente nella propria abitazione.
Purtroppo non sono in grado di stimare la coppia minima richiesta affinché il sistema possa muoversi. D'altra parte, ho letto nei vari post che il criterio di dimensionamento di un inverter dipende più dalla corrente assorbita che dalla Potenza.. In linea teorica, affinché possa procedere con il dimensionamento dovrei calcolare la corrente assorbita dal sistema.. Nei dati di targa non è presente il fattore di potenza, ad ogni modo, il motore dovrebbe essere collegato a triangolo sotto inverter..per cui la corrente dovrebbe essere I = P_ass / (√3Vcosphi)
l'altro problema è che non è presente il rendimento, quella sulla targa dovrebbe essere la Potenza resa (non posso quindi trovare la Potenza assorbita per il calcolo delle correnti)
potrei attenuare le correnti allo spunto facendo partire il motore con una velocità molto ridotta.. Con il controllo della frequenza in linea teorica si potrebbe risolvere il problema..

Essendo l'unico carico trifase, essendo l'uso saltuario non credo vada la pena richiedere una fornitura 3ph..
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[6] Re: Azionamento con inverter

Messaggioda Foto UtenteJAndrea » 28 set 2018, 23:43

Giusto per fare due conti…
Se il motore adesso assorbe 3500W a 1370 rpm di velocità, ipotizzando di utilizzare un inverter da 2,2 kW (per molti produttori è l'ultimo monofase), con una semplice proporzione, quindi in modo spannometrico, dovresti far ruotare a parità di coppia il motore a 860 rpm, quindi poco più di 30 Hz di frequenza.

Davvero troppo poco per il povero asincrono, che percorso dalla corrente nominale, cuocerebbe in breve tempo...
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[7] Re: Azionamento con inverter

Messaggioda Foto Utenteimpedance » 29 set 2018, 8:32

sto seguendo il tuo ragionamento. Quindi mi sorge immediatamente una domanda: Quale sarebbe la velocità minima assunta dal motore tale per cui il motore non possa danneggiarsi?
Inoltre, ipotizzando un inverter da 4 kW, fissata la coppia nominale resa (circa 2.5 Nm) e tenendo conto del vincolo contrattuale del cliente (ossia i 3 kW) potrei ipoteticamente pensare di salire un po con la potenza assorbita a circa, ad esempio 2.7 kW allora:
-> 1059 giri/min
->39 Hz
-Ma cosa accadrebbe?
-Le correnti di spunto pari a 5-6 volte quelle nominali farebbero intervenire il magnetotermico del contatore a monte? Ricordo che il magnetotermico del contatore dovrebbe essere sovradimensionato, quindi il problema non dovrebbe esserci. Nel quadretto potrei predisporre un curva D e risolvere il problema dell'intervento in fase di avviamento (scusami per la digressione).
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[8] Re: Azionamento con inverter

Messaggioda Foto Utenteimpedance » 29 set 2018, 8:43

Allego scheda tecnica. Il riferimento è il B4P0
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[9] Re: Azionamento con inverter

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 29 set 2018, 11:01

JAndrea ha scritto:ti servirebbe un motore con diverso numero di coppie polari, quindi diversa velocità di rotazione, scegliendo a parità di coppia.

Concordo (ci avevo pensato anch'io..), qualcosa bisogna pur sacrificare e cioè la velocità. Nella scelta, per maggior sicurezza, confronterei anche la coppia allo spunto per garantire il movimento, ed osserverei la corrente allo spunto per verificare la tenuta delle protezioni.
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[10] Re: Azionamento con inverter

Messaggioda Foto Utenteimpedance » 29 set 2018, 13:21

EcoTan grazie per l'intervento costruttivo. Allego una foto dei dati di targa del motore. Questo è un caso particolare, il grande vincolo è appunto il contratto di fornitura. L'uso sarà davvero saltuario, ragion per cui andrebbe scartata l'idea di una fornitura trifase. Sinceramente ero abbastanza convinto del fatto che mettendo un inverter avrei potuto risolvere la situazione, in quanto la velocità di funzionamento dell'azionamento non ha importanza e avrei potuto ottenere a parità di coppia trasmessa, una diminuzione della potenza assorbita (proprio appunto diminuendo la velocità)..
il motore nelle in condizioni nominali assorbe una corrente di 17.8 A (collegamento a D). Vorrei che ci concentrassimo sull'inverter, vorrei capire a fondo i contro di questa configurazione:
Ipotizzando la configurazione del post [7], dove appunto ho assunto un vincolo sulla potenza erogabile pari a 2.7 kW. Quindi a parità di coppia trasmessa avremmo:
->1059 giri/min
->39 Hz
-ho calcolato il fattore di potenza attraverso i dati di targa è risulta essere 0.28 (tenendo conto del collegamento a D con In=17.8 A).
D'accordo che il carico è prevalentemente induttivo, ma lo trovo un po basso..
Tenendo conto di questo la corrente assorbita, nelle condizioni precedente risulta essere 13.91 A
Quali sarebbero le conseguenze?
(grazie per la grande pazienza :mrgreen: )
Allegati
photo5873000214435049156.jpg
Ultima modifica di Foto Utenteimpedance il 29 set 2018, 13:36, modificato 1 volta in totale.
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