Övervarva trefasmotor

[wiklis]

En liten 250 W trefasmotor vill jag köra på upp till 100Hz, har för mig att det är en 2800 varvs motor.
Kommer den att klara det?

edit
Den var visst på 550W såg jag nu

[TomasL]

En normal 230/400V trefasmotor kan du köra upp till 87Hz, under förutsättning att den D-kopplas för 230V.
Över 87 HZ tappar du moment mycket kraftigt, samt riskerar att överhetta och bränna motorn.

Du kopplar motorn för 3-fas 230 V dvs en 230/400V-motor som normalt sett är Y-kopplad för 400V D-kopplas i stället.
Frekvensomformaren ansluter du som vanligt till 400V-nätet.
Parametrarna ställer du in enligt följande:
Motorström, är den motorströmmen du får vid normal drift i 230V-D-kopplad drift. Den håller sig i princip konstant över hela varvtalsområdet.
Motorspänning ställer du till 400V
Frekvensen till 87 Hz
Motoreffekt blir då motoreffekten vid 230V/50Hz (borde vara samma som för 400V Y-Koppling 50Hz) multiplicerat med 87/50 dvs ca 1,74.
Varvtalet blir då Nominellt varvtal multiplicerat med 1,74.
Notera att man normalt sett räknar fram varvtalet genom att multiplicera det synkrona varvtalet med 1,74 och subtraherar slipen.
För en 4-polig motor med en slip om 50 rpm (1450 rpm nominellt varvtal) blir då varvtalen 2560 rpm

Huruvida du skall köra i vektordrift eller skalär drift, beror helt på din applikation.

Egentligen är maxfrekvensen 400/230*50 dvs 86,95 Hz.

Det kan som sagt i vissa fall, där man inte behöver nått moment, köra med högre frekvens, men som sagt, momentkurvan dyker och motorn blir ordentligt varm och drar mycket ström om man försöker köra med högre frekvens.
Om man nu kan köra motorn så snabbt i verkligheten, beror ju på lager mm, det är ju inte säkert att motorn mekaniskt klarar detta.

[wiklis]

Tack för ett initierat svar, nu ska jag bara läsa det ett par gånger till och se om jag kan fatta vad du menar.
Skickar med ett par bilder för att visa vad jag stökar med

IMG_20200313_071545.jpg

IMG_20200313_071536.jpg

[FormerMazda]

Med risk för trådkap, eller offtopic, fast ändå inte.

Men jag försöker förstå siffrorna och det Tomas säger här, all data tror jag finns in inlägget till varför 87Hz.
Det jag inte får ihop är varför en högre frekvens blir skadligt när inte en lägre eller annan än 50Hz inte är det? Jag inbillar mig att det handlar om att vid fel frekvenser så börjar motorn motarbeta sig själv kanske?

Går det att förklara mer för en dåligt insatt i 3fas?

[TomasL]

Spänning och frekvens följer varandra linjärt. Dubblar du frekvensen måste du dubbla spänningen. Eftersom maximal spänning är 400V så blir också maximal frekvens 87Hz.

Eftersom momentet är omvänt proportionellt mot varvtalet, måste motoreffekten ökas, eftersom motorströmmen är konstant, måste spänningen öka.
För att kunna hålla motorns moment konstant, måste då effekten öka proportionellt mot varvtalet, därmed ökar spänningen proportionellt.
Eftersom vi inte kan köra med högre spänning än 400V blir maximalt varvtal/frekvens 400/230 multiplicerat med 50 Hz. Kör man högre upp, så kommer motorn i stället börja dra mer ström, så säg att man då kör vid 100 Hz så blir motorströmmen ca 15% högre än vid 87 Hz, vilket de flesta motorer inte klarar.

Det kan fungera, med vissa specialmotorer.

[FormerMazda]

Det finns såklart gränser, mekaniska och isolations, men med högre spänning än 400V kan man alltså övervarva ännu mer än 87Hz då?
För värmen kommer av den högre strömmen vid lägre spänning i lindningarna?

[TomasL]

Ja, med 460V kan man problemfritt köra 100 Hz. Dock lyser 460V med sin frånvaro här i landet.

[ojz0r]

Det jag hörde från experter på drifter när jag jobbade mycket med sådant (kanske en nypa salt behövs) så går motorerna absolut bäst i 87Hz, det är den optimala punkten där man får ut mest moment.
Däremot så skall det inte vara någon fara att köra dem upp till 120Hz, men man förlorar i moment.

Det är väl klart mycket avhängt av kvalitén på motorn, om det är en ABB eller en billig kinamotor.

Edit: Var utloggad när jag började skriva och såg bilderna först när jag hade postat, det ser definitivt ut som en ABB motor

[TomasL]

Nja, kör man över 87 Hz så börjar den dra ström, och vid 120 Hz runt 40% mer.

Betänk att P= T*2*π*n

Där n= varvtal/s och T momentet i Nm (hmm "π" skall vara "Pi" men det syns ju inte)

Får du inte motorns effekt att öka, så sjunker momentet omvänt proportionellt med varvtalet.

Dock motorn på fotot kan nog köras i 90 Hz utan momentförlust, om den klarar varvtalet vill säga.
Om du kör den i 100 Hz, så blir varvtalet 5850 rpm, vid 90 Hz 5300 rpm

[SeniorLemuren]

Nu talar du om 40% högre ström och räknar med att man utnyttjar maxeffekten på motorn, men om man vill köra t.ex en stor pelarborrmaskin
på högt varv så är det oftast för att man vill borra med ett borr av klen diameter och då utnyttjar man väldigt lite av borrmaskinens effekt och strömmen blir kanske bara lite högre än tomgångsströmmen. Så att påstå att man inte kan köra en motor med mer än 87 Hz är inte helt sant. Det beror helt på hur man använder motorn.

[TomasL]

Ja, oftast är en elmotor anpassad effektmässigt till applikationen.
Dock i en del applikationer är motorn kraftigt överdimensionerad, och i de fallen kan det fungera att köra motorn snabbare.
Det är väl iofs sannolikt att en pelarborrmaskin har en överdimensionerad motor, i många fall, dock får man ju tänka sig för så man inte överlastar motorn i dessa fall.

[SeniorLemuren]

Den är säkert inte överdimensionerad men den klarar kanske, som min maskin att borra med 80 mm hålsåg i 20 mm stålplåt men även 1 mm hål i ett kretskort. Med det i tanken så är det lätt att föreställa sig att en sådan maskin inte belastas nämnvärt vid 1 mm fallet. men kräver bra mycket högre rpm än vad maskinen är tänkt för från början.

[ziw]

P=T*w, där P är motorns effekten i watt, T momentet i Nm, w är vinkelhastigheten i radianer per sekund.

w=pi*n/30 eller ungefär=n/10, n är varvtalet per minut. Dvs P=T*n/10.

[ziw]

Det går säkert bra att varva upp en 250watts, 2polig motor med 100Hz.
Fläkten kan dock vara en begränsning eftersom den kommer att dra ca 8ggr mer effekt.
Mekaniskt håller motorn och en växellåda efter motorn far illa på ingående steget.
Min erfarenhet är från att varva upp 4poliga motorer, 30 Kw, till 120 Hz. Det fungerar
om man har koll på momentbehovet. Momentet sjunker över det synkrona varvtalet.

[GastonDeVille]

Har samma funderingar med en motor. Det är en sex-fasig -polig motor av äldre modell. 950 rpm!
Det sitter på Arboga-gammelfräsen. Vad blir skillnaden med frekvensstyrning flera / färre antal poler?

Fräsmotor_ASEA_001b.jpg