Modifica tornio da monofase a trifase

[automan73]

Un saluto a tutti,
apro questa discussione per chiedere un consiglio riguardo una modifica che vorrei fare al mio vecchio tornietto cinese.
Attualmente monta un motore monofase CEG a doppio avvolgimento per l’inversione di moto, 220Vac 1,85kW 12,2A 1330 rpm.
Vorrei sostituire il motore monofase attuale con uno trifase collegato a delta e pilotarlo con un inverter ingresso monofase ed uscita trifase perché, siccome il cambio del mio tornio è a cinghie, vorrei evitare di aprire ogni volta il carter del cambio per variare la velocità del mandrino.
Sul cambio si possono impostare 12 velocità, la minima è di 50 rpm e la massima è di 1200 rpm.
Ora sono un po' indeciso su alcune questioni:
1) Ho letto che per avere una coppia vicina a quella nominale anche a bassi giri motore sarebbe meglio utilizzare l’inverter in modalità vettoriale in luogo di quella V/F, è corretto?
2) Per lasciare impostate le cinghie del cambio sempre nella stessa posizione, meglio scegliere una velocità intermedia tipo 550 rpm oppure lasciare impostata la massima velocità di 1200rpm?
3) Il nuovo motore trifase pensavo di prenderlo da 1,5kW e viste le curve di rendimento dei motori trifase asincroni di bassa potenza vorrei scegliere un modello ad alta efficienza IE3: in funzione del punto 2, sarà meglio prenderlo a 4 poli da 1400 rpm oppure a 2 poli da 2800 rpm?
Dovendo scegliere ancora il tutto, chiedo il vostro consiglio per ottimizzare il setup al meglio.
Vi ringrazio per le info ed i consigli che vorrete darmi a riguardo.
Saluti.

[MauroO]

Ma sei hai già un motore da 1.8KW, perchè complicarti la vita cambiandolo con uno trifase da 1.5KW? Otterresti comunque praticamente la stessa resa a livello di potenza. Se il cambio lo fai solo per avere l'inverter e variare la velocità, sappi che ci sono gli inverter monofase che fanno ach'essi la variazione di frequenza e quindi di conseguenza la variazione di velocità, mi sembrerebbe la soluzione ottimale risparmiandoti tutto il lavoro di installazioine del nuovo motore, che quasi sicuramente avrà attacci diversi, magari anche albero di diametro diverso, completo cambio della cirquiteria, ecc.; per poi ottenere un risultato simile.

[automan73]

Ciao MauroO, ti dirò, l'idea dell'inverter monofase come soluzione non mi fa impazzire: in commercio se ne trovano pochi, spesso di marche sconosciute e non so se lavorano o meno in vettoriale.
Ho controllato le quote del motore monofase che ho e fortunatamente come dimensioni sembra standard taglia 90L: ha solo una piccola differenza, l'albero è da 24mm ma senza chiavetta, credo sia conico ma la modifica della puleggia non dovrebbe essere difficile.
Inoltre la soluzione con motore trifase dovrebbe assorbire meno dalla linea di rete per via del rendimento maggiore e della taglia inferiore rispetto al monofase.
In ogni caso la circuiteria sarebbe comunque da cambiare perché fungo di emergenza, protezione mandrino, leva start/stop, potenziometro, ecc. sarebbero comunque da collegare all'inverter.

[McMax]

io invece appoggio la tua idea, un motore trifase sarà sempre meglio di un monofase, anche considerando la piccola riduzione di potenza.
Si, meglio inverter SVM (vettoriale), sia per la coppia a bassi giri ma anche perché sfrutti tutta la potenza ai massimi regimi.
Motore 4 poli decisamente; io sul caser ho un 2 poli perchè mi avanzava quello ma potendo ci metteri un 4poli. Il 2 poli è un motore che va bene quando bisogna andare veloci tipo pompe ecc, per le macchine utensili il 4 poli è il motore giusto che ti da una buona velocità combinata con una discreta potenza anche a bassi giri.
Il tornio lascialo impostato alla massima velocità, poi per applicazioni particolarmente lente (tipo filettature con passi lunghi) puoi sempre spostare la cinghia.
Io sul caser ho eliminato la puleggia a 3 gradini e faccio praticamente tutto con la massima velocità, a parte cose particolari dove inserisco il ritardo (a ingranaggi) che fa un baccano infernale ma me lo fa girare davvero piano e con una coppia notevole.

[MauroO]

OK, concordo che comunque un trifase sia meglio; la mia proposta era motivata al minimizzare la spesa, a non fare alcuna modifica alla meccanica e all'impiantistica elettrica, è sufficiente inserire in serie l'inverter, non serve altro. un inverter monofase-monofase costa un 20-30% in più di un monofase-trifase, ma fa risparmiare un mucchio di lavoro.
Sull'assorbimento dalla linea, è vero che un motore trifase ha un rendimento migliore di un monofase; ma poi c'è la conversione di fase che introduce delle perdite, e comunque solo in particolari lavorazioni si utilizza la piena potenza del motore, nelle comuni lavorazioni di tornitura si stà al di sotto del 30%, per cui problemi di assorbimento dalla linea non ce ne sono praticamente mai.


Indipendentemente che sia monofase o trifase:
- l'inverter va preso per una potenza nominale maggiore della potenza massima del motore, solitamente almeno 1/2 in più, qualcuno consiglia addirittura il doppio;
- attenzione ad usare il motore a velocità bassa per lunghi periodi perchè si riduce la ventilazione e il motore può surriscaldarsi;
- per quanto riguarda l'alta frequenza non tutti i motori la sopportano dipende da tecnologia di costruzione e materiali utilizzati per i lamierini di statore e rotore;
- ci sono inverter che hanno un campo di variazione di frequenza molto esteso da 0.1 Hz a 600 Hz, tieni sempre conto che i motori sono dimensionati e costruiti per 50 Hz e ogni scostamento da questa obbliga il motore a lavorare fuori dai suoi parametri.

Buon lavoro

[MauroO]

Sulla scelta del motore: con il 4 poli dimezzi la velocità ma riduci anche la coppia, e quando vai ad abbassare anche la frequenza di alimentazione automaticamente riduci insieme alla velocità anche la coppia, alla fine potresti ritrovarti con coppia insufficiente; forse sarebbe meglio utilizzare un 2 poli, così hai la coppia massima possibile, e ridurne la velocità con pulegge e cinghia

[McMax]

Allora sfatiamo questo mito che l'inverter deve essere più potente del motore... e perché mai ?
La potenza dell'inverter é riferita alla potenza del motore da pilotare, non ha senso prenderlo più potente.
L'inverter si può anche prendere meno potente del motore, certo si limita la potenza massima erogabile ma non succede nulla, al massimo va in auto limitazione e se l'inverter é fatto bene manco ce ne accorgiamo.
Bisogna sempre ricordare che la potenza richiesta dal motore NON é sempre quella di targa ma quella richiesta dal carico meccanico applicato al suo asse. Quella di targa é la massima che comunque, nel caso il motore sia pilotato da inverter, si può impostare come limite proteggendo anche il motore.

Poi se l'inverter è cinese il discorso cambia.

Gli inverter per motori monofase, come direbbe Fantozzi, sono una CAGATA pazzesca!!! Sono inverter normali spacciati per monofase quindi pilotano con vettori sfasati di 120° un motore che ha gli avvolgimenti sfasati di 90°.
Infatti questi inverter si trovano solo cinesi e di marche amene....

Il motore monofase stesso é un'amenità. É una macchina molto inefficiente comparata con quella trifase ed ha senso solo in determinate applicazioni. Per una macchina utensile direi che tra monofase e trifase non c'è paragone.

Mauro, un motore a 4 poli sviluppa una coppia maggiore di un motore a 2 poli di pari potenza. Sempre.
La ragione di ciò risiede nel fatto che la coppia è inversamente proporzionale alla velocità di rotazione, che dipende dal numero di poli del motore...
Più poli ci sono, più aumenta la coppia a scapito della velocità.

Mauro: "ma poi c'è la conversione di fase che introduce delle perdite"

Scusa, cosa intendi per conversione di fase?

[gd350turbo]

In effetti è vero, anzi verissimo !
io avevo preso una levigatrice cinese, ovviamente monofase, che si fermava appoggiandoci sopra qualcosa...
un bel motore trifase, completamemte diversa !

[Davide Resca]

"Gli inverter per motori monofase, come direbbe Fantozzi, sono una CAGATA pazzesca!!!"
Max sarà anche come dici ma io ne o due e ti posso assicurare che se hai roba monofase , per rallentarla senza perdere potenza sono una manna ...

[McMax]

Davide, non lo metto in dubbio, ma il motore trifase è sempre meglio. Il motore monofase va bene per il passapomodoro della nonna (e la salsa viene buonissima )....

[renpag]

Mia esperienza personale:
piccolo trapano a colonna, motore da 0,750CV 1400 giri
sostituito con motore da 1CV 2800 giri per pilotarlo con inverter (tutto 220 monofase)
così ho messo la cinghia del trapano sempre sul rapporto corto che avendo il motore che fa il doppio dei giri mi garantisce comunque buona velocità
metto l'inverter e a qualunque regime il mandrino lo fermo con una mano sola (alla faccia del motore da 1cv e del rapporto corto)
I casi sono due: o ho sbagliato qualcosa io oppure questo inverter, come leggo sopra, è proprio una CAGATA PAZZESCA !
Poi, per carità, è ovvio che se fori con punte da orologiaio non te ne accorgi ma ogni tanto un foro da 10 o da 12 mm tocca anche farlo!

[Davide Resca]

Guarda qui
https://www.youtube.com/watch?v=jIHIpiaDSAk

[lelef]

soldi permettendo trifase servoventilato e inverter e`il top, poi cè`tutto il resto a scendere, ho usato di tutto, motori spazzola da lavatrice col loro circuitino per regolare in coppia ,moofasi con inverter o con varialuce... motori DC insomma in funzione di quel che si fa`e quanto deve restare acceso van bene tutti

[automan73]

Grazie a tutti per aver condiviso i vostri commenti e le vostre esperienze.
In verità del motore monofase attuale ho solo letto i dati di targa, so che è dotato di un condensatore e so che ne fuoriescono 4 conduttori di cui due vengono invertiti dai teleruttori per l'inversione di rotazione, appena posso devo aprire la scatola dei collegamenti elettrici e fare qualche misura sui conduttori: se sono fortunato potrebbe essere un motore trifase adattato per essere utilizzato in monofase e forse riconfigurando i collegamenti potrei riutilizzarlo come trifase senza dover cambiare motore. Ovviamente in questo caso dovrei solo trovare un inverter trifase di taglia adatta ed installare una servoventola per garantire il raffreddamento del motore anche quando lavora a frequenze inferiori a 50Hz.
Se dovessi decidere di passare al controllo con inverter sarei comunque orientato sul trifase.

[renpag]

x Davide
Per un momento ci ho creduto, ho smontato il coperchietto del motore speranzoso che con quel video mi avessi indicato la strada per risolvere il problema ... purtroppo lo avevo già collegato così (la memoria!!!!) quindi il problema permane.
Ho anche provato a staccare il "terzo filo", tanto per fare una prova e il motore quasi non parte, senza collegare quel filo ha pochissimo spunto e lo tieni fermo con un dito.
Direi che quando avrò tempo seguirò il consiglio di McMax: visto che il passapomodoro non mi serve metterò un motoretto trifase