Torque Compensation Negli Inverter O VFD

[Ginepro77]

Ciao a tutti,
Come forse alcuni di voi sapranno, sto usando con soddisfazione un inverter (o meglio VFD, variable frequency drive) per alimentare il motore trifase della sega a nastro.
Tra i vari parametri da settare ce n'è però uno che mi resta ancora relativamente oscuro: il "torque compensation". Ho capito come funziona nella pratica, ma non so quale sia il valore limite da utilizzare o come sia possibile ricavarlo...
L'avevo settato prudentemente intorno al 30% (0,9 su una scala che arriva sino a 3) e sembrava andar bene anche per tagli abbastanza impegnativi; l'altro giorno però tagliando un 20 centimetri abbondanti di ciliegio con una lama non più perfettamente affilata, ho notato una sensibile decelerazione, tanto da non riuscire a trovare una velocità di taglio costante, se pur lenta...
Mi chiedo se sia il limite del motore (dopotutto è solo 2 Hp per volani da 60) o sia il torque compensation troppo basso.
Qualcuno sa darmi chiarimenti?

[artista]

...se non tiene una velocità costante è proprio perché non ha abbastanza coppia il motore, la prova empirica è di alzare il torque ad un 60%

[Ginepro77]

...se non tiene una velocità costante è proprio perché non ha abbastanza coppia il motore, la prova empirica è di alzare il torque ad un 60%

Si lo pensavo anche io... però, a quanto ho capito, è uno dei parametri da smanettare con cautela, a rischio di friggere il motore.
Magari qualcuno sa spiegarmi come funziona, prima di provare ad andare a tentoni...

[bafman]

Ciao, ne so poco soprattutto di questi inverterini ma concettualmente in un VFD si gioca con il voltaggio (in rapporto alla frequenza) per aumentare la coppia aumentando il flusso nel traferro dei motori soprattutto per vincere grosse inerzie in avvio, in misura minore per scostarsi in un punto operativo ma come hai ben immaginato possono non essere condizioni sostenibili per un tempo indefinito.
(nelle applicazioni dell’ordine dei MW i motori si scelgono già sapendo se devono essere pilotati a giri variabili)
Farei prove empiriche controllando quanto scalda

[Ginepro77]

Ciao, ne so poco soprattutto di questi inverterini ma concettualmente in un VFD si gioca con il voltaggio (in rapporto alla frequenza) per aumentare la coppia aumentando il flusso nel traferro dei motori soprattutto per vincere grosse inerzie in avvio, in misura minore per scostarsi in un punto operativo ma come hai ben immaginato possono non essere condizioni sostenibili per un tempo indefinito.
(nelle applicazioni dell’ordine dei MW i motori si scelgono già sapendo se devono essere pilotati a giri variabili)
Farei prove empiriche controllando quanto scalda

Giusto, grazie... aumentare il parametro gradualmente e tenere sotto controllo la temperatura potrebbe essere un procedimento meno rischioso, in mancanza maggiori informazioni

[Bric]

Questo è quello che mi sembra di aver capito leggendo il manuale del mio inverter ( in cinese e inglese):
La compensazione di coppia interviene in modo decrescente con la frequenza ed è possibile impostare la frequenza oltre cui questa si annulla.
Risulta quindi importante in fase di avvio, durante la rampa di accelerazione, per compensare elevate inerzie, ma dura comunque un tempo limitato e, direi, con motore relativamente freddo.
Impostando la frequenza massima di compensazione di coppia ad un valore un po' più basso di quella di lavoro, il motore non dovrebbe essere normalmente sovrasollecitato.
Non mi è chiaro però che cosa succeda quando il motore rallenta perché sotto carico: la frequenza generata dall'inverter è comunque sempre quella nominale a regime, quindi senza compensazione di coppia. Non servirebbe quindi a compensare un rallentamento del motore.
Ridurre la frequenza di lavoro dell'inverter per sfruttare la compensazione di coppia avrebbe come conseguenza di sovrasollecitare il motore che girerebbe ad un regime inferiore e con una ridotta ventilazione.
E impostare invece la frequenza massima di compensazione di coppia ad un valore superiore a quella di lavoro? Che effetto avrebbe sul motore?
Ho capito bene o mi sfugge qualcosa?

[Ginepro77]

Questo è quello che mi sembra di aver capito leggendo il manuale del mio inverter ( in cinese e inglese):
La compensazione di coppia interviene in modo decrescente con la frequenza ed è possibile impostare la frequenza oltre cui questa si annulla.
Risulta quindi importante in fase di avvio, durante la rampa di accelerazione, per compensare elevate inerzie, ma dura comunque un tempo limitato e, direi, con motore relativamente freddo.
Impostando la frequenza massima di compensazione di coppia ad un valore un po' più basso di quella di lavoro, il motore non dovrebbe essere normalmente sovrasollecitato.
Non mi è chiaro però che cosa succeda quando il motore rallenta perché sotto carico: la frequenza generata dall'inverter è comunque sempre quella nominale a regime, quindi senza compensazione di coppia. Non servirebbe quindi a compensare un rallentamento del motore.
Ridurre la frequenza di lavoro dell'inverter per sfruttare la compensazione di coppia avrebbe come conseguenza di sovrasollecitare il motore che girerebbe ad un regime inferiore e con una ridotta ventilazione.
E impostare invece la frequenza massima di compensazione di coppia ad un valore superiore a quella di lavoro? Che effetto avrebbe sul motore?
Ho capito bene o mi sfugge qualcosa?

Uhm... grazie Bric, ma mi sa che stai facendo confusione . La soglia di intervento sceglie la frequenza SOTTO la quale interviene la torque compensation. Nel mio caso, arriva settata di default sulla frequenza massima, e tale è rimasta; in pratica è sempre in azione da zero a 500 hertz. E credo che interessi poco in un motore che gira a regime costante.
Quello che mi interessa è il valore della compensazione di coppia stessa, che viene applicato come costante, e di cui c'è sempre bisogno: con 0,1 il motore quasi non gira e sino a 0,3 in una rampa di decelerazione di 20 secondi l'inverter andava in overload..
In pratica... è un parametro fondamentale per far funzionare il motore, e se si esagera può fare danni, ma non trovo da nessuna parte informazioni in merito. Mi piacerebbe conoscere la teoria... poi come si diceva, anche empiricamente ci si arrangia.
...Per la cronaca: smanettando sull’inverter mi sono accorto che era settato si a 0,9 ma su una scala di 4, quindi meno del 25%... l'ho portato al 30%. Ma non ho ancora avuto occasione di testare su tagli impegnativi...

[Bric]

Da 0 a 500 Hz di default? Non è che il tuo inverter è inizializzato sui 400 Hz? Non parlo della frequenza di lavoro impostata, ma del parametro di inizializzazione stesso dell'inverter.
Sul mio questo parametro va settato su 50 oppure 400Hz (vi sono apparecchiature che funzionano a questa frequenza).
Nel caso si inizializzi a 50 Hz, per default la frequenza limite della compensazione di coppia è impostata a 80 Hz, mentre se l'inverter è inizializzato sui 400 Hz tale frequenza limite risulta, di default, a 500 Hz, come nel tuo caso.

[Ginepro77]

Da 0 a 500 Hz di default? Non è che il tuo inverter è inizializzato sui 400 Hz? Non parlo della frequenza di lavoro impostata, ma del parametro di inizializzazione stesso dell'inverter.
Sul mio questo parametro va settato su 50 oppure 400Hz (vi sono apparecchiature che funzionano a questa frequenza).
Nel caso si inizializzi a 50 Hz, per default la frequenza limite della compensazione di coppia è impostata a 80 Hz, mentre se l'inverter è inizializzato sui 400 Hz tale frequenza limite risulta, di default, a 500 Hz, come nel tuo caso.

Non saprei... da me non c'è un parametro di inizializzazione (l'inverter è un Vevor serie A2). Se intendi la frequenza di rete alla quale può essere collegato, allora non credo sono i 50 hertz standard.
Comunque la soglia di intervento della compensazione è un parametro non pertinente al mio problema, come dicevo è settata per essere sempre attiva, e agisce come una costante.
Quello che vorrei sapere (e che non riesco a trovare da nessuna parte) è se esiste un modo per calcolare il valore limite della torque compensation... tipo per un motore da 2hp e con cos phi a 0,9 il valore massimo è tot...

[Bric]

Anche il mio inverter è un Vevor serie A2, ed il livello di compensazione della coppia (parametro Pn13) ha una scala va da 0 a 4. Ma è solo una scala convenzionale, non un valore effettivo del parametro V/f su cui agisce.
Per mantenere costante il valore V/f ( quindi il flusso magnetico), l'inverter fornisce ovviamente una tensione proporzionale alla frequenza. Ciò significa che a frequenze molto basse anche la tensione è molto bassa e può non essere sufficiente: qui interviene la compensazione, aumentando la tensione. Se hai lo stesso mio manuale, vedi figura a pag 13.
Dici che non hai un parametro di inizializzazione; dovrebbe essere il Pn 32, da impostare a 6 per funzionamento a 50Hz. Così facendo il valore di default del parametro Pn14 (soglia di frequenza della compensazione) si pone a 80Hz, valore più consono.
Nel funzionamento a regime (50Hz) la tensione tra fase e fase dovrebbe stabilizzarsi sui 230V, e questo lo puoi misurare; significherebbe un V/f di 4,6 (230/50). Non so se invece, e dovrei fare una prova, se i 230V vengono raggiunti al limite della soglia, 80Hz, nel qual caso sarebbe un V/f di 2,875 (230/80).
Fai questa misura e vedi come varia la tensione in funzione della frequenza, con e senza compensazione.
In definitiva, lavorando a 50Hz e non avendo necessità di avviare la macchina sotto carico, mi pare che la compensazione di coppia sia inutile, anche se non dannosa.

[Bric]

Inoltre, stavo guardando il manuale, e un parametro che potrebbe fregarti/fregarci, è il Pn12, che dovrebbe essere quello che stabilisce l'andamento, o la pendenza, della curva del parametro V/f, per cui, se impostato a 400Hz, potrebbe portare l'inverter a fornire, a 50Hz, una tensione molto più bassa.

[homofaber]

Ciao, ne so poco soprattutto di questi inverterini ma concettualmente in un VFD si gioca con il voltaggio (in rapporto alla frequenza) per aumentare la coppia aumentando il flusso nel traferro dei motori soprattutto per vincere grosse inerzie in avvio, in misura minore per scostarsi in un punto operativo ma come hai ben immaginato possono non essere condizioni sostenibili per un tempo indefinito.
(nelle applicazioni dell’ordine dei MW i motori si scelgono già sapendo se devono essere pilotati a giri variabili)
Farei prove empiriche controllando quanto scalda

Non volevo intervenire...pur essendo un perito tecnico, le mie conoscenze ormai sono fumose e frammentate ....
Cambio l'approccio al problema ....
......se normalmente un motore cede sotto sforzo...., ce ne facciamo un problema?!
No?!.... accettiamo il compromesso di spingere il legno con meno forza.
Si?! Andremo a sostituire il motore.
Ti consigliai io, Ginepro, questo apparecchio se non sbaglio, conoscendolo un poco. Ci ho fatto funzionare la vecchia impastatrice di un mio amico con una inerzia in fase di avviamento enorme. Una persona che rifaceva gli avvolgimenti mi consigliò di settare il parametro relativo alla "rampa di avvio" poichè il motore da solo funzionava, ma installato nel macchinario no.
Settai la frequenza ed il parametro Pn8 e tutto ancora funziona perfettamente.
Mi rendo conto che invece probabilmente avrei dovuto modificare il parametro da voi indicato.....non so se il rischio di modificare un po a caso il valore ... valga la pena correrlo...

[Bric]

@Homofaber: il Pn8 aumenta il tempo di accelerazione, quindi fornisce un avviamento più lento, e può essere di aiuto.
Quello che ho notato, nei due che ho, è che erano settati di fabbrica per il funzionamento a 400 Hz (Pn32 posto a 3), mentre in genere a noi serve a 50Hz (Pn32 posto a 6); in questo modo di default avremo Pn10 e Pn12 a 50Hz e Pn14 a 80Hz.
In condizioni di funzionamento a regime dovremo avere 220V tra fase e fase, tutto il resto vale solo per l'avviamento. Sotto sforzo il motore tende a calare di giri, aumenta lo "scorrimento", ovvero la differenza tra la frequenza di alimentazione ed il numero di giri del motore, portando il motore stesso in una zona a coppia maggiore che quindi tende a compensare il maggiore sforzo. Ma questo fino ad un certo limite, oltre il quale la coppia diminuisce portando il motore a fermarsi. Neppure la compensazione di coppia dell'inverter può essere di aiuto in questo caso, perché l'inverter non sa che il motore sta calando di giri (non c'è feedback).
Per il resto vale il consiglio di spingere il legno con meno forza, come pure quello di usare un nastro ben affilato, con il numero di denti per pollice adeguato allo spessore e, se necessario, l'accorgimento di tenere aperto il taglio con un cuneo.

[Ginepro77]

Ciao Bric, mi sa che avevi proprio ragione, confusione facevo io...
Come dicevi tu, sono andato sul PN 32 e ho impostato l'inizializzazione su 50 Hz... adesso il motore gira bene (ancora però non l'ho provato sotto carico) anche con la torque compensation a zéro, mentre così prima non riusciva neanche ad avviare la macchina.
In pratica prima, quando era verosimilmente impostato su 400 Hz, lavorando a 50 Hz mi tagliava la tensione? Per quello avevo bisogno della compensazione di coppia per riportarla su valori accettabili?

[Ginepro77]

Non volevo intervenire...pur essendo un perito tecnico, le mie conoscenze ormai sono fumose e frammentate ....
Cambio l'approccio al problema ....
......se normalmente un motore cede sotto sforzo...., ce ne facciamo un problema?!
No?!.... accettiamo il compromesso di spingere il legno con meno forza.
Si?! Andremo a sostituire il motore.
Ti consigliai io, Ginepro, questo apparecchio se non sbaglio, conoscendolo un poco. Ci ho fatto funzionare la vecchia impastatrice di un mio amico con una inerzia in fase di avviamento enorme. Una persona che rifaceva gli avvolgimenti mi consigliò di settare il parametro relativo alla "rampa di avvio" poichè il motore da solo funzionava, ma installato nel macchinario no.
Settai la frequenza ed il parametro Pn8 e tutto ancora funziona perfettamente.
Mi rendo conto che invece probabilmente avrei dovuto modificare il parametro da voi indicato.....non so se il rischio di modificare un po a caso il valore ... valga la pena correrlo...

Si, avevo seguito il tuo consiglio e te ne ringrazio. Riguardo alla potenza del motore, volevo capire se lo stessi sfruttando appieno coi parametri impostati oppure usassi solo una frazione della sua potenza; possibilmente senza avventurarmi in smanettamenti rischiosi se fatti alla cieca...
E vedo che ho fatto bene a porre la questione, Bric mi ha fatto scoprire una cosa importante. I miei parametri erano mal impostati e, se non ho capito male con l'inizializzazione a 50 Hz la compensazione non è necessaria lavorando sempre a 50 Hz. Quindi dovrebbe risolvere il mio dubbio...
La colpa è anche del video di Seby Torrisi che faceva un tutorial su questi inverter, ma non parla di inizializzazione e dice di agire sulla compensazione...