Vedo che sono frequenti le richieste inerenti gli inverter, i motori da abbinare e il collegamenti da effettuare.
Sul forum se ne è parlato e se ne continua a parlare piuttosto di frequente con il risultato di polverizzare le informazioni e di complicare la vita a chi ne è alla ricerca.
Questo post vuole essere una raccolta delle risposte già fornite raggruppate in un unico blocco così da dare (almeno spero) una risposta alle domande più ricorrenti.
1) Cosa è un inverter ?
Il termine è molto generico e comprende un ampio ventaglio di dispositivi. Ovviamente qui si parlerà esclusivamente di quegli aggeggi nati per controllare il funzionamento dei motori asincroni trifase che utilizziamo al nostro livello hobbystico.
L’inverter, anche se si presenta come uno scatolotto apparentemente insignificante, è in realtà estremamente complesso e al suo interno vi è un microprocessore che sulla scorta di un software spesso molto sofisticato gestisce il circuito di potenza e dialoga con il mondo esterno. Per funzionare in maniera corretta e per abilitare/disabilitare la varie opzioni ha bisogno di essere settato in accordo con i codici indicati sul manuale.
L’inverter fornisce in uscita la stessa tensione applicata all’ingresso ma trifase e a frequenza variabile (ma non varia solo quella), quindi 380 V trifase in ingresso, 380 V trifase in uscita. 220 monofase in ingresso, 220 trifase in uscita.
2) Quale marca/modello devo comprare ?
Più o meno sono equivalenti. Se la tasca lo consente sarebbe preferibile orientarsi su un inverter vettoriale che consente al motore di erogare una coppia decente anche a pochi giri.
3) Che motore devo usare ?
In teoria tutti se non ci si discosta molto dai valori di frequenza nominali. Se si richiedono ampie escursioni di velocità (sennò che lo metto a fare?) sarebbe opportuno reperire qualcosa di moderno che dovrebbe avere ferro e isolamento migliori.
Se proprio non si può fare a meno di usare un motore preistorico è opportuno seguire il suggerimento del guru degli inverter McMax di tenere bassa la frequenza della portante (carrier) al fine di evitare possibili danni all'isolamento.
4) Se sbaglio qualcosa posso danneggiare il motore o l’inverter ?
No, ma se ci si impegna tutto è possibile
. Gli inverter sono abbastanza protetti di loro, quindi è piuttosto difficile che subiscano danni. Il motore non brucia istantaneamente, prima si riscalda, poi puzza e, infine, fuma. Basta controllare con una manina la temperatura e si è in tempo per fermare il disastro.
5) Ho un motore da 1,5 kW e in inverter da 0,5 kW, posso usarli ?
Si, non succede nulla se dal motore non prelevi una potenza superiore a quella fornibile dall’inverter. Se superi la potenza massima dell’inverter, questo se ne va in protezione e ferma tutto.
6) Posso mettere i pulsanti di comando sulla macchina ?
Si. In genere la funzione deve essere abilitata e occorrono quasi sempre contatti stabili e non momentanei. Un pulsante aziona il motore fin quanto premuto e lo arresta al rilascio, occorre pertanto un semplice circuitino del tipo marcia/arresto per far si che al rilascio del pulsante il contatto resti chiuso.
7) E per regolare la velocità ?
Un potenziometro esterno tra i 2 e i 10 kOhm risolve il problema. I circuiti interni dell’inverter sono abbastanza immuni ai disturbi, anzi li generano, ma è bene non effettuare collegamenti chilometrici, anche per i pulsanti.
8) Ho la 220 di casa e un motore trifase a 380, posso utilizzarlo ?
Si. A condizione però che il motore sia del tipo collegabile a stella o a triangolo, ovvero 380/220. In tal caso il motore va collegato a 220 trifase (collegamento a triangolo con le tre sbarrette verticali)
Motori del medio evo possono funzionare a tensioni diverse quindi è opportuno verificare sulla targa le possibili tensioni di alimentazione.
Occorre anche assicurarsi che il motore non sia stato “manomesso”. Alcuni avvolgitori non riportano i sei fili delle matasse sulla morsettiera ed eseguono i collegamenti all’interno il che rende inutile lo spostamento delle sbarrette ed è oltremodo difficoltoso tirare fuori i tre fili mancanti.
9) Ho un motore a due velocità a 380, posso collegarlo a triangolo ?
No. In genere sono motori Dahalander nati per funzionare ad una sola tensione. La morsettiera è identica a quella di un normale asincrono ma è tutto diverso.
10) E se ci metto un trasformatore trifase tra l’inverter e il motore per portare il 220 a 380 ?
Io non lo metterei. Avendo già il trasformatore e rinunciando a priori a grandi variazioni di frequenza beh... ma resto sempre dell’avviso che, dovendo spendere, tanto vale prendere il motore adatto.
11) Ho un inverter e due macchine, posso mettere un commutatore per usare un solo inverter ?
Si, ma se i motori sono molto diversi i settaggi dovrebbero essere rivisti ogni volta però girano. Da evitare di commutare ad inverter in funzione, la cosa non è gradita dall’inverter che potrebbe prenderla molto male come pure sono da evitare i commutatori con la posizione di zero. L’inverter non gradisce funzionare a vuoto, deve essere prima disabilitato.
12) L’inverter fa anche da freno ?
Impostando acconciamente la rampa di decelerazione l’inverter “frena” entro ceri limiti oltre i quali è indispensabile installare le resistenze di frenatura altrimenti va in protezione e “molla” il motore che si fermerà solo ad esaurimento dell’energia cinetica accumulata dalle masse in movimento.
13) Ho collegato tutto, funziona ma il motore fischia.
Mica ti aspettavi applausi ?
Si può provare a variare la frequenza della portante ma non si risolve gran che.
14) Ho un motore monofase, posso usare l'inverter ?
No. Il monofase appartiene ad una razza incompatibile.
15) Se erroneamente inverto il senso di rotazione a motore in moto, si danneggia qualcosa ?
No, il motore verrà arrestato secondo i parametri impostati e, una volta fermo, ripartirà nel senso opposto.
16) Si possono collegare 2 motori contemporaneamente di potenza inferiore/uguale quella dell'inverter?
Si, ma con qualche limitazione. Ogni motore assorbirà la corrente che il carico richiede e, in ogni caso, l'inverter andrà in protezione al superamento della massima corrente erogabile. Il problema è che avendo i motori caratteristiche diverse, l'inverter non potrà essere personalizzato per nessuno dei due, ma gireranno entrambi anche se potrebbero rispondere in maniera diversa alle impostazioni.
Ovviamente, variando la frequenza varieranno i giri di tutti i motori in funzione al momento.
17) Cosa significa vettoriale ?
*** Contributo di McMax***
La modalità cosiddetta "vettoriale" è quella che in inglese tecnico viene chiamata SVM (Space Vector Modulation). Differisce in modo sostanziale dalla classica V/F (Voltage/Frequency) in quanto non genera più 3 vettori indipendenti sfasati di 120° (le 3 fasi, appunto) ma calcola il punto preciso di posizionamento del campo magnetico rotante interpolando 3 valori (sulle 3 fasi) nello spazio vettoriale 2pigreco.
A livello hardware l'inverter è pressochè identico al semplice V/F; quello che cambia è la potenza di calcolo necessaria e quindi il processore impiegato. Un vecchio inverter V/F non ha sicuramente potenza di calcolo sufficiente per funzionare in SVM mentre uno di ultima generazione potrà facilmente operare in entrambe le modalità.
Evito di dilungarmi nella spiegazione del modelo matematico (a meno che interessi a qualcuno) e concludo dicendo che il sostanziale vantaggio della SVM sta nel fatto che la tensione di alimentazione del motore sarà effettivamente quella di alimentazione del bus mentre con la vecchia V/F era di circa il 15% più bassa. Oltre a questo e specificatamente sui motori brushless DC, la space vector modulation facilita il controllo angolare della posizione che sarebbe altrimenti molto difficoltoso per la standard V/F.
Cercando di farla semplice (anche se di fatto non lo è), la modulazione vettoriale può essere vista come l'inverso dell'encoder:
l'encoder restituisce la posizione angolare del motore mentre l'inverter in SVM pilota il motore direttamente su una specifica posizione angolare !
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McMax