Стандартный асинхронник и частотник. Все просто или нет?

[odekolon]

Всем добрый день!
пятничные дурацкие вопросы
я всяких частотников настроил, наверное десятка полтора разных ... не бог весть скоко, но казалось бы все ясно...
а вот захотелось, на токарном станке, раскрутить асинхронник 11 квт /1500 до 150 герц.
движок 11 квт от токарника с размеровскими приводами

как бы понимаю, что не совсем гуд - результирующие обороты 4500 - величина противная, но в общем-то терпимая для подшипников, учитывая что это крайний режим, для обеспечения диапазона регулирования на каждой передаче. реально движок должен крутить в диапазоне 40-100 герц.
частотник - ESQ500

раскручиваю и Оба-на! похоже на "проскок" частоты и движок набрав обороты до определенного предела, их снижает и медленно крутит, причем на дисплее - положенные 150 герц.
если обороты прибавлять плавно, то до 115 герц раскрутить можно
до 100 герц(3000 об/мин) разгонятеся без проблем, за положенные 4 сек
ну ладно, в общем-то, хрен бы с ним, но захотелось разобраться...

Кто - нибудь просветит по физике процесса?
ну типа какова кривая момент/обороты при работе на повышенных частотах?

Копаясь в тыренте по данному вопросу, обнаружил еще одну вещь:
оказывается, при подключении к частотнику на 380 вольт, движок обязательно должен быть соединен звездой.
а при подключении к частотнику на 220 вольт - треугольником
мотивируют тем, что при выпрямлении 380 получается около 600 вольт, а обмотка двигателя расчитана на 380
это действительно так - или это вымысел тырнетовских "икспердов"?

[mikehv]

Я в таких случаях обмотки включаю треугольником и опорную частоту выставляю на 87 Гц. Соответственно 380 доходит до мотора на частоте 87Гц. На 50 Гц около 220 напряжение. Таким образом получается сохранить номинальный крутящий момент до 87 Гц.

[Сергей Саныч]

при подключении к частотнику на 380 вольт, движок обязательно должен быть соединен звездой... при подключении к частотнику на 220 вольт - треугольником

Если движок 220/380, то все правильно. Но! Если работать на частоте не выше 50 Гц.
Обычные ПЧ могут выдать на выходе максимальное напряжения примерно равное входному.
А если разгонять, то:

Я в таких случаях обмотки включаю треугольником и опорную частоту выставляю на 87 Гц.

Дело говорит. Если частотник потянет по току.

[Lunatic]

Всем добрый день!
Копаясь в тыренте по данному вопросу, обнаружил еще одну вещь:
оказывается, при подключении к частотнику на 380 вольт, движок обязательно должен быть соединен звездой.
а при подключении к частотнику на 220 вольт - треугольником
мотивируют тем, что при выпрямлении 380 получается около 600 вольт, а обмотка двигателя расчитана на 380
это действительно так - или это вымысел тырнетовских "икспердов"?

Как уже написали, если мотор 220/380, то это правда.
Информацию о моторе можно найти на табличке мотора. Я встречал моторы, обмотки которых предназначены для треугольника на 380 В.

[odekolon]

Я в таких случаях обмотки включаю треугольником и опорную частоту выставляю на 87 Гц. Соответственно 380 доходит до мотора на частоте 87Гц. На 50 Гц около 220 напряжение. Таким образом получается сохранить номинальный крутящий момент до 87 Гц.

так-так-так давайте разберемся....
опорная частота - это частота излома графика "напряжение от частоты" при которой напряжение больше не растет, несмотря на дальнейший рост частоты. Правильно?
имея соединение треугольником, на 220 в/ 50 герц получим 1/3 от номинальной мощности и крутящего момента соответтсвенно (ведь номинальная мощность - это треугольник на 380) - так?
чет тут несходуха....

давайте сначала разберемся, какое межфазное напряжение выдает трехфазный частотник в режиме полной мощности . 380 или все-таки 600?

[Сергей Саныч]

какое межфазное напряжение выдает трехфазный частотник в режиме полной мощности . 380 или все-таки 600?

380 действующего.

[odekolon]

какое межфазное напряжение выдает трехфазный частотник в режиме полной мощности . 380 или все-таки 600?

380 действующего.

ага понятно. Давайте разбираться с двигателями.
если двигатель 220/380 (как большинство движков, что под руками).
поскольку в условиях РФ напряжения 220/380 - получаются от одной и той же сети, я всегда думал что двигатель 220/380 устроен так:
хочешь полную мощь - "соединяй теругольником"
хочешь поменьше (или режим разгона) - "соединяй звездой"

или под 220/380 понимаются различия между российской и китайской распределительными сетями?
типа в российской межфазное 380,
в китайской межфазное 220

[Сергей Саныч]

или под 220/380 понимаются различия между российской и китайской распределительными сетями?

Как в Китае, не в курсе, но в СССР были сети с напряжением 127(фаза-ноль)/220(между фазами). Вот под них и делались двигатели с возможностью переключения. Как и бытовые приборы (телевизоры, приемники). Полный переход на единый стандарт 220/380 произошел относительно недавно, примерно в конце 1970-х.

(для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

На всякий случай, 220 и 380 - одна и та же сеть, только 220 берут между любой из фаз и нулевым проводом, а 380 - между фаз.

[Lunatic]

Давайте разбираться с двигателями.
если двигатель 220/380 (как большинство движков, что под руками).
поскольку в условиях РФ напряжения 220/380 - получаются от одной и той же сети, я всегда думал что двигатель 220/380 устроен так:
хочешь полную мощь - "соединяй теругольником"
хочешь поменьше (или режим разгона) - "соединяй звездой"

или под 220/380 понимаются различия между российской и китайской распределительными сетями?
типа в российской межфазное 380,
в китайской межфазное 220

Мотор 220/380 позволяет подключение к 3-фазным сетям 220 или 380 В при относительно одинаковой отдаваемой мощности. Если сеть 220В - треугольник (напряжение на обмотке равно фазному напряжению), если сеть 380В - звезда (напряжение на обмотке меньше фазного).
Частотники могут быть как с максимальным 220В на выходе (относительно маломощные, до 2.2 кВт обычно), так и 380В на выходе - ваш случай.

[N1X]

опорная частота - это частота излома графика "напряжение от частоты" при которой напряжение больше не растет, несмотря на дальнейший рост частоты. Правильно?

Нет, это частота, на которой частотник выдаст номинальное напряжение двигателя, которое вбито в параметрах. Но естественно, если оно равно действующему в сети, то "больше чем есть не отсосешь" и частотник действительно выдать не сможет больше

ага понятно. Давайте разбираться с двигателями.
если двигатель 220/380 (как большинство движков, что под руками).
поскольку в условиях РФ напряжения 220/380 - получаются от одной и той же сети, я всегда думал что двигатель 220/380 устроен так:
хочешь полную мощь - "соединяй теругольником"

Давай тебя в википедию отправим, для беглой справки, я думаю слегка прояснится что к чему...
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1 ... 0%B5%D0%B9
Там показаны напряжения и даны их отношения. Грубо, между звездой и треугольником напряжения приложенные к каждой обмотке отличаются.

давайте сначала разберемся, какое межфазное напряжение выдает трехфазный частотник в режиме полной мощности . 380 или все-таки 600?

Сергей Саныч написал верно, но кратко
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0 ... 0%B4%D0%B0
В общем он выдает одновременно и 380 и примерно 600 =) Первое действующее, второе амплитудное.

раскручиваю и Оба-на! похоже на "проскок" частоты и движок набрав обороты до определенного предела, их снижает и медленно крутит, причем на дисплее - положенные 150 герц.

Это называется "опрокидывание асинхронной машины"

Это механическая характеристика. Ось ординат - обороты, ось абсцисс - момент. Мн - номинальный момент. Соответственно чем больше грузишь мотор по моменту - тем ниже обороты, но беда асинхронника в том, что мех. характеристика имеет отрицательный наклон в зоне низких оборотов этакая яма. Вот попадание в эту яму и есть опрокидывание (При достижении критического момента Мк обороты проседают до критических nk, а дальше мы не можем вернуться назад, т.к. даже при снижении момента обороты резко "проседают" и все, капут, приехали).
Когда ты раскручиваешь мотор по частоте без поднятия напряжения ток обмоток падает и характеристика "сжимается" по оси момента. Дальше трение становится больше критического момента (Мк) для текущей скорости (nк) и оп... Опрокидываение... Вот чтоб этого не было есть векторный режим, где частотник не повысит частоту, если ротор не успевает за полем...

[mikehv]

имея соединение треугольником, на 220 в/ 50 герц получим 1/3 от номинальной мощности и крутящего момента соответтсвенно (ведь номинальная мощность - это треугольник на 380) - так?
чет тут несходуха....

Получим именно полную номинальную мощность. 380 звездой подключаем же, а 220 треугольником.
А при моем варианте получим даже увеличение мощности, т.к. при номинальном моменте будет увеличение оборотов. Но как правильно подметили выше, если хватит тока.

[odekolon]

ну что ж, ОК, с первыми вопросами все понятно! (просто про движки 220/380 никогда не задумывался)
теперь идем дальше - что же происходит с двигателем, на который подают повышенную частоту?
ну ясно, возрастает индуктивность обомоток (но подозреваю, что не в разы а совсем чуть-чуть)
растут потери на перемагничивание, наверное довольно существенно, но на скоко?
соединив обмотку треугольником, на 50 гц и установив опорную частоту на 87гц) получим номинальный момент/мощность при частоте 50гц
но на 80-90 герц мощность должна вырасти практически в 3 раза.
явно, что долго эксплуатировать в таком режиме не получится - сгорит нахрен! или нет?
ну типа "по причине возросших реактивных сопротивлений", ток уменьшится, греться будет чуток больше, а момент останется как на 220 вольт?

следующий вопрос - если соединение звездой, опорная частота 50 (или даже 45 герц) - до какого предела можно крутить движок (ну скажем до падения момента в 3 раза)?

[mikehv]

Мощность не в три раза, а полтора примерно

[odekolon]

Мощность не в три раза, а полтора примерно

а почему ?
напряжение растет в 1.7 раза, ток (по закону ома), вырастет примерно на столько же
конечно не все уйдет в мощность на валу, но потребляемая мощность, вроде бы должна раза в три вырасти...

[Serg]

Кто - нибудь просветит по физике процесса?
ну типа какова кривая момент/обороты при работе на повышенных частотах?

С увеличением частоты растёт реактивное сопротивление обмоток, а следовательно уменьшается ток в них, т.е. мотор "слабеет" (теряет момент) и в какой-то момент "опрокидывается".

теперь идем дальше - что же происходит с двигателем, на который подают повышенную частоту?
ну ясно, возрастает индуктивность обомоток (но подозреваю, что не в разы а совсем чуть-чуть)

Нет. Индуктивность зависит только от геометрических размеров контура и магнитных свойств сердечника.

[N1X]

ну ясно, возрастает индуктивность обомоток (но подозреваю, что не в разы а совсем чуть-чуть)

Че это? Реактивное сопротивление- да, растет линейно с частотой, ну а индуктивность, в реале меняется конечно, но можно пренебречь...

растут потери на перемагничивание, наверное довольно существенно, но на скоко?

В диапазоне до пары сот герц не так уж чтобы сильно

соединив обмотку треугольником, на 50 гц и установив опорную частоту на 87гц) получим номинальный момент/мощность при частоте 50гц
но на 80-90 герц мощность должна вырасти практически в 3 раза.
явно, что долго эксплуатировать в таком режиме не получится - сгорит нахрен! или нет?

Кони, люди, двигатели... Номинальная мощность на шильде общепромышленного АД - это МЕХАНИЧЕСКАЯ мощность на валу, которую можно снять в номинальном режиме. Можность - это момент умноженный на угловую скорость. Соответственно опять же при постоянном моменте мощность - линейная функция от скорости.
А можно и не снять... Нет момента на валу - нет и мощности... Мощность потерь - да, растет. КПД движка на шильдике указан, 0,7-0,9 типовой в зав. от мощности. С ростом частоты будет падать, но насколько сильно - да хз, это нужно обратиться к производителям. Но могу сказать, что режим "87 Гц" заявлен во многих частотниках как стандартный, для оверклокинга асинхронников, пользуются им широко и давно, все работает.
Я по приколу крутил до 400 герц на холосток ходу. Подшипники таки сдохли... В остальном - я думал он взлетит на штатном вентиляторе...

[odekolon]

ну да, конечно, свои мысли я выразил не совсем корректно
попробуем поточнее...
при 50 герцах, движок с номинальным моментом на валу и номинальной же мощностью (момент номинальный, обороты номинальные, отсюда и мощность номинальная)
повышаем частоту что произойдет?
момент на валу постоянный
тогда ,вероятно, отдаваемая и потребляемая мощности будут расти, до момента опрокидывания. так?
какова будет потребляемая мощность и частота в момент опрокидывания?


Скорее всего наибольший интерес, для практического применения, будет график КПД дпигателя (отношение потребляемой и отдаваемой мощности)
а также график максимального момента, который способен развить двигатель, опять же в зависимости от частоты

Кто-нибудь такие графики видел?

[Serg]

Частотник наверняка выдаёт значение потребляемого тока - нарисуй график сам.

[N1X]

при 50 герцах, движок с номинальным моментом на валу и номинальной же мощностью (момент номинальный, обороты номинальные, отсюда и мощность номинальная)
повышаем частоту что произойдет?

Да ничего хорошего без поднятия напряжения. Момент будет падать квадратично от частоты. Иначе свалимся. Поэтому все зависит от запаса... Если этот движок 11 кВт грузить на 2 кВт, то может еще что-то и выжмешь. Если хочется таки получить мощность - увы, без поднятия напряжения никак. Ну или перемотать двигатель

[odekolon]

Момент будет падать квадратично от частоты

О как!
это очень серьезно! - а откуда следует, что квадратично?