Motore Trifase

[Luca]

Che lavoretto sopraffino Giuliano!
Complimenti.

[ac445ab]

Che lavoretto sopraffino Giuliano!
Complimenti.

Grazie Luca

Oggi mi sono voluto levare lo sfizio di vederlo funzionare.
Così ho acquistato per 7 euro un condensatore da 50 microFarad e l’ho collegato al motore:



Mi sembra che giri bene. Un breve filmato:

[youtube]hfKP5sUtbXg[/youtube]

Ho controllato i giri del motore alla buona col metodo del nastro adesivo e registratore.
Si fa girare il motore e si avvicina una bacchetta all’albero. Quindi si registra il suono che il nastro adesivo produce toccando la barretta e con un comune software audio si contano i picchi in un secondo.
Ho ottenuto circa 1500 giri/m. Di targa porta 1380. La differenza potrebbe essere dovuta al metodo di misurazione approssimativo…..





Ho misurato con la pinza amperometrica l’assorbimento. Restituisce un valore di 2,34A, circa il 70% del valore di targa del motore che è di 2,99A.



Dopo aver invertito il senso di rotazione ho riprovato la misurazione e mi dava 2,6A. Strano!?

[bc]

Innanzitutto complimenti per il metodo che hai seguito, sperimentale e analitico. Raramente si vedono topic dove vengono fatte misure con metodi diversi per capire cosa succede e come si comporta un motore unitamente al restauro vero e proprio.
Che io ricordi è l’unico.

Ho controllato i giri del motore alla buona col metodo del nastro adesivo e registratore.
Si fa girare il motore e si avvicina una bacchetta all’albero. Quindi si registra il suono che il nastro adesivo produce toccando la barretta e con un comune software audio si contano i picchi in un secondo.
Ho ottenuto circa 1500 giri/m. Di targa porta 1380. La differenza potrebbe essere dovuta al metodo di misurazione approssimativo…..

Ho provato anch’io con la tua registrazione ma ho usato metodi diversi (in frequenza). La registrazione porta con se artefatti di compressione del suono. Non so interpretare interamente lo spettro completo al momento, e forse neanche dopo , ma mostra una serie di picchi con alle frequenze un po’ più alte, i 1150. Sono armonici connessi al sistema di generazione del suono… bisognerà capire di cosa sono multipli. Tieni anche presente che è alimentato in modo non ottimale.

Ho misurato con la pinza amperometrica l’assorbimento. Restituisce un valore di 2,34A, circa il 70% del valore di targa del motore che è di 2,99A.

Questo valore mi torna con quanto si diceva sul sottoalimentare il motore a tensioni inferiori a quelle di targa e con anche una fase in meno. Tieni conto che combinando le limitazioni introdotte potrebbe assorbire una potenza del 50% inferiore. Potresti forse provare a vedere il “consumo” con il contatore ma si dovrebbe caricare meccanicamente e quindi si otterrebbe un altro numero di difficile interpretazione.

Dopo aver invertito il senso di rotazione ho riprovato la misurazione e mi dava 2,6A. Strano!?

non tanto. Le alimentazioni con il condensatore non sono esattamente simmetriche e non mi stupisce che in un senso possa fare piu fatica.

[ac445ab]

Innanzitutto complimenti per il metodo che hai seguito, sperimentale e analitico. Raramente si vedono topic dove vengono fatte misure con metodi diversi per capire cosa succede e come si comporta un motore unitamente al restauro vero e proprio.
Che io ricordi è l’unico.

Grazie Rolando.

Ho misurato con la pinza amperometrica l’assorbimento. Restituisce un valore di 2,34A, circa il 70% del valore di targa del motore che è di 2,99A.

Questo valore mi torna con quanto si diceva sul sottoalimentare il motore a tensioni inferiori a quelle di targa e con anche una fase in meno. Tieni conto che combinando le limitazioni introdotte potrebbe assorbire una potenza del 50% inferiore.

E quindi il fatto che in questo caso, pur essendo combinate entrambe le limitazioni di sottoalimentazione e uso del condensatore, assorba solo il 30% in meno lo possiamo attribuire al valore di capacità del condensatore? Aumentando un po’ tale capacità potrebbe giovare per avvicinarsi alla potenza di targa di 1 CV?

[bc]

Non credo Giuliano. (scusa per il ritardo nella risposta). Il valore della capacità è in linea con quanto si può calcolare con delle formule empiriche che si trovano in rete.
Forse con due capacità ed un interruttore centrifugo ma prevederebbe l’installazione di tale componente sul motore o sull’albero..

http://www.gohz.com/3-phase-motor-running-on-single-phase-power-supply
Qui vengono mostrate le possibili opzioni (ma tieni conto che si tratta di un produttore di inverter … )
e la cosa che indubbiamente tenta è la connessione a triangolo.
Le prime, quelle a Y, avrebbero bisogno di un autotrasformatore che innalza la tensione a 380, nel tuo caso a 260.
Pur supponendo di disporre della tensione richiesta maggiore di 220, la disposizione angolare fisica degli avvolgimenti contrasta con quella logica dell’alimentazione riducendo coppia e potenza. Questo è dovuto al fatto che nel trifase si ha un vero campo magnetico rotante che trascina il rotore, nel monofase è solo pulsante. Con l’introduzione del condensatore si riesce a ottenere un ritardo della pulsazione al massimo di 90 gradi. E quindi il motore che lo richiederebbe di 120, non potra girare fluido e con minime vibrazioni come dovrebbe fare con la trifase.
Non sono riuscito a trovare un metodo per stimare in generale quanto si perde. Le cifre che girano sono percentuali che vanno dal 45% al 66% dei dati di targa del motore. Una “perdita” importante che ne pregiudica l’utilizzo. Specie all’avvio dove la nastro ha una certa inerzia
Connesso a delta, invece, potrebbe funzionare anche senza autotrasformatore, in quanto sarebbero sufficienti 150V. Se non fosse stato riavvolto, i 220 sarebbero troppi..
A meno che questa sovraalimentazione non sia possibile “riassorbirla” in un surriscaldamento tollerabile da smaltire con una ventilazione esterna e/o in una classe di servizio meno impegnativa: da continuo ad intermittente. O non fosse effettivamente stato riavvolto. Queste cose te le può dire solo uno che ci lavora, ad esempio Michele NIKK…
E alla fine, ci vorrebbe comunque un inverter.
Che forse può pure generare il trifase a 150, con adeguata programmazione.. ma qui non sapendo nulla, come detto, meglio che io stia zitto.

[ac445ab]

Grazie per la risposta. I tuoi interventi sono sempre pieni di pillole conoscitive, utilissime per me che ne so quasi zero di questi argomenti.

Guardando anche in rete per cercare di capirci qualcosa in più mi sono imbattuto in questi autotrasformatori variabili (variac):



Promettono nelle specifiche un ingresso a monofase 220v e un’uscita variabile monofase da 0 a 300v e disponibili di varia potenza.

Quindi i 150v potrebbero essere ottenibili in questo modo, come anche i 260v (anche se qui ho qualche dubbio in più).
Rimarrebbe però il gap del condensatore.
Per quanto riguarda gli inverter ho letto che la tensione di uscita è uguale a quella di entrata, solo da monofase passa a trifase….però come dici tu magari qualcuno che ne sa di più di queste macchine potrebbe fugare il dubbio.
Anche qui nelle specifiche della tensione di ingresso di alcuni modelli di inverter ho letto che può essere 220-240v e +/- 10-15%.
Quindi se usassi un variac per avere 260v monofase e alimentassi l’inverter con tale tensione, forse potrei avere in uscita 260v trifase…..??? Naturalmente questo pensiero serve più che altro per alimentare la discussione: converrebbe sempre di più comprare un motore monofase 220V

[bc]

giusto i variac! sarebbero l’ideale in teoria per portare su la tensione di quello che serve in questo caso, che non è molto in fondo, un 15%.
E vedo che non sono così grandi e così pesanti come mi aspettavo. La potenza che dichiarano di poter trasferire è sufficiente, innalzare di quel 15% non ci sono problemi. Pure abbassare a 150, ma perchè andare a cercarsi i problemi? Nel senso che quel collegamento a triangolo non viene menzionato come possibile in targa… non so perchè. Prima ho ipotizzato di provare anche cosi, ma visto che si può stare sulle caratteristiche di targa, ovvero Y a 260…
Dato che poi ricrei la trifase con tutti i vantaggi aggiunti della gestione della frequenza: partenze dosate superamento dei giri nominali e persino freni. E niente condensatori.
Quindi variac per portare la monofase a 260 e poi inverter… sembrerebbe una soluzione percorribile per sentir girare il motore fluido come promette di poter fare.
Non ho idea se esistano impedimenti di qualche tipo, non so se il variac sporca la forma d’onda disturbando l’inverter o altro.
Per questo chiedi a qualcuno che conosca quei dispositivi.
Ma anche se costasse un po’ di piu del nuovo monofase…
un vecchio trifase blue elettrico alimentato a 260V che sfreccia a piu di 1500 rpm… frena ed accelera ai tuoi comandi, vuoi mettere?

[ac445ab]

giusto i variac! sarebbero l’ideale in teoria per portare su la tensione di quello che serve in questo caso, che non è molto in fondo, un 15%.
E vedo che non sono così grandi e così pesanti come mi aspettavo. La potenza che dichiarano di poter trasferire è sufficiente, innalzare di quel 15% non ci sono problemi. Pure abbassare a 150, ma perchè andare a cercarsi i problemi? Nel senso che quel collegamento a triangolo non viene menzionato come possibile in targa… non so perchè. Prima ho ipotizzato di provare anche cosi, ma visto che si può stare sulle caratteristiche di targa, ovvero Y a 260…
Dato che poi ricrei la trifase con tutti i vantaggi aggiunti della gestione della frequenza: partenze dosate superamento dei giri nominali e persino freni. E niente condensatori.
Quindi variac per portare la monofase a 260 e poi inverter… sembrerebbe una soluzione percorribile per sentir girare il motore fluido come promette di poter fare.
Non ho idea se esistano impedimenti di qualche tipo, non so se il variac sporca la forma d’onda disturbando l’inverter o altro.
Per questo chiedi a qualcuno che conosca quei dispositivi.
Ma anche se costasse un po’ di piu del nuovo monofase…
un vecchio trifase blue elettrico alimentato a 260V che sfreccia a piu di 1500 rpm… frena ed accelera ai tuoi comandi, vuoi mettere?

Però……forse forse basta solo un inverter.
Sempre durante la mia ricerca di informazioni su questi apparecchi mi pare di aver capito che queste macchine erogano una tensione massima pari alla frequenza massima impostata (quella nominale del motore solitamente di 50-60Hz). Se si diminuisce la frequenza, l’inverter diminuisce proporzionalmente anche la tensione in modo da mantenere costante il rapporto V/f e la coppia del motore.
Ore se io ingannassi l’inverter dicendogli che il mio motore ha una frequenza nominale di 42Hz invece che 50, lui dovrebbe erogare a quella frequenza i 220v trifase, con la stessa coppia che darebbe a 260v 50Hz, anche se a velocità minore (1260 invece che 1380 g/m) che potrei però gestire con una adeguata coppia di pulegge.
Un problema potrebbe essere il raffreddamento. Girando più lentamente le alette del rotore producono minore flusso di aria….ma magari non essendo la velocità di rotazione così tanto rallentata rispetto a quella nominale….il problema potrebbe essere trascurabile….
INVERTIVOLOGI, please, uscite allo scoperto!

[Dino]

Tutto didatticamente molto interessante; molti interventi competenti che arricchiscono il forum, ma.... ne vale la pena?

[ac445ab]

Tutto didatticamente molto interessante; molti interventi competenti che arricchiscono il forum, ma.... ne vale la pena?

Ai fini pratici probabilmente (e lo abbiamo già detto) converrebbe comprare un bel motore nuovo.
Ne può valere la pena per le motivazioni che hai stesso tu trovato o per il gusto di cercare e trovare soluzioni ad un problema che si presenta; o anche solo per la soddisfazione di far funzionare un vecchio motore.
Per me, anche un eventuale fallimento non è una perdita di tempo se ho imparato qualcosa di nuovo.
Personalmente l’hobby lo intendo come il “fare” in senso lato, senza che ciò debba essere per forza conveniente o profittevole.

[bc]

Ai fini pratici probabilmente (e lo abbiamo già detto) converrebbe comprare un bel motore nuovo.
Ne può valere la pena per le motivazioni che hai stesso tu trovato o per il gusto di cercare e trovare soluzioni ad un problema che si presenta; o anche solo per la soddisfazione di far funzionare un vecchio motore.
Per me, anche un eventuale fallimento non è una perdita di tempo se ho imparato qualcosa di nuovo.
Personalmente l’hobby lo intendo come il “fare” in senso lato, senza che ciò debba essere per forza conveniente o profittevole.

[triuso]

i dati di targa sono dati a potenza nominale cioè a pieno carico da ovviamente a vuoto deve solo vincere la ersistenza di rotolamento dei cusicnetti e della ventola per cui tende ai 1500 giri che sono quelli del campo magnetico di un motore a 4 poli alimentato a 50 hz

Anche la corrente a vuoto è solo la corrente di mgnetizzazione dello statore per cui è molto più bassa della nominale che è appunto a pieno carico

Per il condensatore le formule lasciano il tempo che trovano devi controllare le correnti nei due rami cioè nell'avvolimento che ha in serie il condensatore e in quell'altro che non ce l'ha e devono essere valori simili

[ac445ab]

i dati di targa sono dati a potenza nominale cioè a pieno carico da ovviamente a vuoto deve solo vincere la ersistenza di rotolamento dei cusicnetti e della ventola per cui tende ai 1500 giri che sono quelli del campo magnetico di un motore a 4 poli alimentato a 50 hz

Anche la corrente a vuoto è solo la corrente di mgnetizzazione dello statore per cui è molto più bassa della nominale che è appunto a pieno carico

Per il condensatore le formule lasciano il tempo che trovano devi controllare le correnti nei due rami cioè nell'avvolimento che ha in serie il condensatore e in quell'altro che non ce l'ha e devono essere valori simili

Grazie per queste considerazioni, molto apprezzate.

Intanto sono andato avanti e per 50 euro mi sono procurato un inverter di seconda mano, un po’ datato, ma credo valido. Siemens Micromaster 420, versione per motori trifase da 0,75 KW.



Nonostante avessi il manuale ho tribolato un po’ per programmarlo….poi grazie a San Youtube sono riuscito a far funzionare il motore.

[youtube]hHVZhU4BuB4[/youtube]

Ho provato sia impostando come dati di targa quelli reali del motore (260V 50 Hz), sia riducendo l’impostazione della frequenza nominale a 42 Hz invece che a 50 per mantenere costante il rapporto V/f. In entrambi i casi il max della tensione in uscita è 220 trifase e il motore sembra comportarsi bene.
Per curiosità ho misurato le velocità a vuoto registrate:

Impostando i dati di targa (50 Hz) fa 1530 giri/minuto come atteso.



A 42 Hz avevo calcolato a vuoto 1260 g/min ed effettivamente sono esattamente quelli registrati.



Alla fine della fiera sono soddisfatto, sia delle prove effettuate che dei risultati.
Probabilmente userò questo motore del 1949 sulla nastro vintage collegandolo all’inverter e se il peso degli anni gli consentirà di tirare ancora avanti, oltre al divertimento, avrò anche risparmiato qualcosa sull’acquisto di un nuovo motore o al massimo avrò solo imparato la lezione!

[bc]

ottimo lavoro Giuliano!

[Arsenico]

sicuramente il poter alimentare un motore (adatto) con la 220 trifase permette di ottenere maggiori prestazioni rispetto al monofase. Grazie all'inverter puoi sicuramente aumentare la sicurezza programmando il non riavvio in caso di caduta di tensione e la decelerazione in fase di spegnimento.

Se si dovesse surriscaldare a causa della rotazione più bassa puoi sempre intervenire con un ventilatore (quelli cannibalizzati da un vecchio PC) esterno che soffia sul motore stesso.

Visto il costo relativamente basso degli inverter si possono infatti migliorare le prestazioni dei motori 230/400 stella-triangolo allestiti per andare a 220.