Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
SterControl
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zwiekszenie obrotów silnika poprzez falownik?

luk82 30 Sty 2008 22:10 11052 13
  • #1 30 Sty 2008 22:10
    luk82
    Poziom 2  

    Witam.
    Posiadam silnik 3f 55kw o Izn = 98A 1480 obr/min. Silnik obraca bębnem, który kręci się z pewną prędkością. Chciałbym zwiększyć prędkość obrotową tego bębna poprzez falownik o jakieś 50%. Mam jednak problem z oszacowaniem czy można to zrealizować na tym silniku, ponieważ zmierzyłem prąd silnika i okazało się, że ma on wartość w granicach 65-70A.
    Czyli o jakąś wartość mogę jeszcze podnieść obroty poprzez falownik tak aby nie przekroczył Izn.
    Nie wiem tylko jak się ma prędkość do wartości prądu znamionowego?
    Czy jest to zależność liniowa czy tez mała zmiana prędkości powoduje duży wzrost prądu.
    Zaznaczam, że chciałbym sterować prędkością maszyny poprzez U/f.
    Czy na tym silniku przy takim prądzie da się zrealizować aż taki przyrost prędkości czy nie?

    Dodam tylko, że silnik jest połączony z przekładnią ślimakową poprzez pasy.Czy dobrym sposobem byłoby tu zwiększenie średnicy kola napędowego na silniku?

    Proszę o pomoc?

    0 13
  • SterControl
  • #2 30 Sty 2008 23:26
    msgow
    Poziom 27  

    Witam
    W silnikach indukcyjnych 3 fazowych jedną z metod jest zmiana częstotliwości napięcia zasilania.
    Wzrost częstotliwości powoduje wzrost prędkości pola a tym samym obrotów.
    Jednak wzrost f powoduje wzrost impedancji uzwojeń a tym samym spadek prądu i zmniejszenie momentu. Aby zachować stały moment silnika wraz ze wzrostem f zwiększamy napięcie aby zachować warunek u/f= const.
    Ale jest jedno ale napięcia nie możemy zmieniać w nieskończoność tylko w granicach aby nie doszło do przebicia uzwojeń.
    Przykładowo: jeżeli silnik w znamionowych warunkach wymaga zasilenia napięciem 3 x 400 V / 50 Hz i jego znamionowe obroty wyniosą wówczas np. 1460 obr/min to stosunek U/f= 400V/50Hz = 8V/ Hz. Jeśli zmniejszymy obroty pięciokrotnie, to: pięciokrotnie musi zostać zmniejszona częstotliwość oraz, pięciokrotnie zmniejszona wartość skuteczna napięcia. Czyli: f = 50 Hz / 5 = 10 Hz oraz U=400V/5=80V.
    Pozdrawiam.

    0
  • SterControl
  • #3 30 Sty 2008 23:50
    szczerzuja
    Poziom 13  

    witam
    Napęd pracuje jak przypuszczam w automatycznym
    przełączniku gwiazda trójkąt.W przypadku falownika
    trzeba wykorzystać soft start.Nie będzie to rozwiązanie
    tanie ale falownik można obciążyć do 100Hz bez problemu.Tak że możesz mieć w okolicach 2800obr.Kwestia czy reszta maszyn wspópracujących wytrzyma.Przybliż
    co to za urządzenie.

    Pozdrawiam

    Dodano po 15 [minuty]:

    witam

    Kolega msgow napisał: Jeśli zmniejszymy obroty pięciokrotnie, to: pięciokrotnie musi zostać zmniejszona częstotliwość oraz, pięciokrotnie zmniejszona wartość skuteczna napięcia. Czyli: f = 50 Hz / 5 = 10 Hz oraz U=400V/5=80V

    ale autorowi postu chodzi o zwiększenie obrotów ponad wartość założoną
    przez producenta.Przy tak dużych falownikach układ jest spięty w trójkąt-
    wiadomo soft start i dokładny opis uruchomienia napędu .Jeżeli będzie kolega
    chciał podrzucę nr Tel kolegi który zajmuję się doborem falowników.

    Pozdrawiam

    1
  • #4 31 Sty 2008 20:45
    luk82
    Poziom 2  

    Witam

    Urządzenie które chce przyspieszyć to ciągarka,
    Obecnie rozruch odbywa się poprzez solidny dławik.
    Czy nie dało by sie w falowniku ustawic charakterystyki startu silnika tak aby
    obejsc soft start?
    Np: Stopniowo predkość maszyny ziweksza sie po załączeniu do jakiejs prędkości ustalonej a nastepnie potencjometrem zwiekszalbym jeszcze po trochu czestotliwosc i sprawdzalbym bym jak zachowa sie silnik i maszyna w celu okreslenia jej mozliwości mechanicznych.
    Zaznaczam ze chce zwiekszyc obroty i nie chce zmieniać silnika.
    Silnik ma 1480 obr/min a ja chce uzyskać 50% wiecej obrotów w stosunku do niminalnej.
    Jaka bedzie zywotność tego silnika?

    0
  • #5 31 Sty 2008 21:00
    mrrudzin
    Poziom 39  

    Cytat:

    Czy nie dało by sie w falowniku ustawic charakterystyki startu silnika tak aby
    obejsc soft start?


    Oczywiście że jest taka możliwość. Możesz pozatym np. ominąć częstotliwości rezonansowe, zmienić krzywą po jakiej ma odbywać się rozpędzianie itp.
    Przed wyborem konkretnego falownika upewnij się czy ma on f-cje które byś chciał.

    Zwiększenie częstotliwości niestety wpłynie na wzrost strat w silniku (straty "w żelazie" rosną z kwadratem częstotliwości jeśli nie pamiętam). Pozatym warto byłoby sprawdzić wyważenie wirnika silnika. Większe obroty = większe przeciążenia i szybsze zużywanie się łożysk.

    0
  • #6 01 Lut 2008 00:04
    szczerzuja
    Poziom 13  

    Witam
    Oczywiście kolega mrrudzin zauważa wszystkie aspekty
    przeróbki.Łożyska dostaną aczkolwiek powinny być dostosowane do pr.3000obr.jako standard.Falownik trzeba wybrać "wypasiony"a koszty zwrócą sie z czasem.Dobry falownik potrafi kompensować moc bierną silnika..Jak napisałem wcześniej mój
    znajomy pracuje w Warszawie w "Kacperku"Jeżeli będzie potrzeba zapromuję kolegę.
    Pozdrawiam.

    1
  • #7 01 Lut 2008 09:02
    krzychol66
    Poziom 24  

    Proponowałbym rzucić okiem tutaj:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic914884.html

    Ponadto nie rozumiem, czemu Koledzy mieszają tu z jakimś softstartem...
    jak falownik, to nie softstart i odwrotnie...
    Podobnie, jak falownik, to nie przełącznik γ/Δ
    W celu miękkiego rozruchu ustawia się na falowniku rampę, po której silnik się rozpędza. Praktycznie każdy współczesny falownik ma możliwość ustawienia takowej, więc problemu nie widzę...

    0
  • #8 01 Lut 2008 13:39
    unitral
    Użytkownik obserwowany

    ja testowałem kiedyś silnik 800W podłączony do falownika Siemens (w ramach budowy pewnego urządzenia ) - bez problemu chodził przy 200Hz i dość sporym obciążeniu :)
    W odwrotną stronę było gorzej - bez obciążenia pracował równo dopiero od 12Hz a obciążony powyżej 20HZ nie wykazywał zbyt dużego poślizgu. Przy 5HZ dopiero zaczynał się "obracać".

    Aha, przy 100Hz pracował ponad godzinę i nie nagrzał się ponad normę, nawet powiedziałbym że mniej niż przy normalnej pracy przy 50Hz.

    Pozdrawiam


    ps.Sterownik sam kontroluje rozruch i hamowanie więc pisanie o startach i deltach tu nic nie wnosi. Jedyne co należało ustawić w falowniku to rodzaj uzwojenia i parametry silnika - prędkość nominalną, prąd nominalny, cos(fi) i bodajże jeszcze prąd hamowania.

    Dodano po 3 [minuty]:

    i jeszcze jedno:)
    W firmie w której pracowałe (zakład produkujący folie) silniki 22kW pracują na falownikach od 30 do 85Hz bez najmniejszego problemu - jedyna wada - koszt falownika :)

    0
  • #9 01 Lut 2008 22:35
    szczerzuja
    Poziom 13  

    Witam
    Sądzę że autorowi posty nie chodzi o laboratoryjne testowanie silnika np. 800W tylko o moc jak opisał wyżej i nie o zmniejszenie ale o zwiększenie obrotów .Ponadto falowniki nowej generacji
    robią prawie wszystko dla użytkownika (no nie latają).
    A koszt -no cóż lepiej mieć stary nie przebudowany układ z nową regulacją prędkości obrotowej w przeciągu kilkudziesięciu minut niż przprowadzać próby
    na nowym napędzie ,nowych ustawieniach i to ważne
    bez regulacji.
    Pozdrawiam.

    1
  • #10 01 Lut 2008 22:41
    mrrudzin
    Poziom 39  

    Łożyska wytrzymają wyższą prędkość obrotową, ale problem może być z wirnikiem, który nie był wyważany do takich prędkości.

    Warto jeszcze dopisać że w przypadku obniżania prędkości obrotowej silnika i obciążenia go pełnym momentem pojawia się jeszcze jeden problem. Mianowicie silnik chłodzony jest wentylatorem którego prędkość obrotowa jest taka sama jak prędkość obrotowa silnika (specjalne wykonanie silnika "pod falownik" przewiduje niezależny napęd wentylatora silnika). Wydajność chłodzenia zależy od prędkości obrotowej wentylatora. Dalej chyba pisać nie musze.

    0
  • #11 01 Lut 2008 23:32
    Marcin01
    Poziom 14  

    Witam,
    o łożyska bym się nie martwił. O wentylację również. Falownik ma możliwość zablokowania regulacji w dół poniżej określonej wartości częstotliwości np. 20Hz. Praca w przedziale 20-50Hz i więcej nie wymaga osobno napędzanego wentylatora.
    Jeśli ten silnik nie współpracuje w chwili obecnej z falownikiem i nie jest do tego przystosowany ( a ma pewnie kilka ładnych lat) to nie wróżę mu długiego życia po takiej modernizacji. Silniki do współpracy z falownikami mają specjalnie wzmocnioną izolację uzwojeń, żeby piki napęcia jej nie przebiły (kto widzieł wykres napięcia i prądu wyjściowego z falownika ten wie o czym mowa) i ekranowanych kabli.
    Ponadto przy zwiększeniu obrotów falownikiem powyżej 50Hz tracimy na momencie (słynne U/f). W rzeczywistości Mk=k*(U/f)^2, a to znaczy że powyżej 50 Hz moment maleje wkładniczo ( Mk przy 100Hz=1/4 Mk przy 50Hz) bo nie podnosimy już napięcia powyżej 400V ( choć są na to sposoby).
    Reasumując. Z pierwszego postu autora wynika że silnik pracuje poniżej wartości znamionowych (prąd 60 -70A) a więc ma zapas mocy i momentu.
    Wynika z tego również że autor nie chce sterować zakresem obrotów. Che zwiększyć obroty bębna o 50% i tyle.
    Proponuję zmianę kół pasowych na takie które dopasują prędkość do wymaganej i zastosownie softstartu zamiast dławika. Ekonomicznie i praktycznie.
    Pozdrawiam wszystkich

    0
  • #12 02 Lut 2008 10:09
    mrrudzin
    Poziom 39  

    No z łożyskami i wirnikiem silnika może być spory problem (z konstrukcją urządzenia też). Przeważnie wirnik silnika jest wyważany na 1,2 prędkości znamionowej. Są też silniki wyważane na wyższe prędkości, ale w wykonaniu specjalnym. Co się dzieje w przypadku wzrostu prędkosci wirowania niewyważonego elementu obracajacego się wokół jakiejś osi chyba nie musze pisać...
    Jest to jedna z przyczyn dla której rozbieganie się silnika prądu stałego jest takie groźne dla niego.

    Zastosowanie przekładni jest dobrym pomysłem, ale czasami trudnym do zrealizowania w rzeczywistości. Może przekładnia która jest w maszynie umożliwia regulacje przełożenia? Kolega troche mało napisał na temat konstrukcji tego urządzenia.

    0
  • #13 02 Lut 2008 10:28
    Marcin01
    Poziom 14  

    Cytat:

    No z łożyskami może być największy problem. Przeważnie wirnik silnika jest wyważany na 1,2 prędkości znamionowej. Są też silniki wyważane na wyższe prędkości, ale w wykonaniu specjalnym.

    Zastosowanie przekładni jest dobrym pomysłem, ale czasami trudnym do zrealizowania w rzeczywistości. Kolega troche mało napisał na temat konstrukcji tego urządzenia.


    Masz rację. Zasiegnąłem trochę języka. Łożyska to może być problem. Większość producentów nie zaleca podnoszenia prędkości silników powyzej znamionowej w silnikach które nie są do tego przystosowane. A w tym przypadku silnik nie dość że jest nieprzystosowany to jeszcze za pewne nie jest nowy. Choć szczegółów brak.
    Tym bardziej utwierdzam się w przekonaniu że zmiana przekładni + softstart jest tu najlepszym i najtańszym rozwiązaniem.
    Zastosowanie falownika może doprowadzić do konieczności wymiany kabli i silnika. (falownik+silnik+kabel=KOSZTY)
    Dodam jeszcze tylko, że Falownik 55kWDanfoss to ok 6700Euro a softstart Danfoss 1400Euro. Można poszukać tańsze i dobre np Siemensa.

    0