Sobrevelocidad en motor trifásico con variador de frecuencia

[forane]

Hola a todos. Tengo un amigo que alimenta un motor trifásico con variador de frecuencia al doble de la nominal del motor (100 Hz en lugar de 50 Hz). He leído en el catálogo del torno Optimum 320X630 y su hermano mayor 320X920 "vario" que las revoluciones del husillo la elevan hasta el 225%, con lo cual, según mis cálculos, la frecuencia máxima del variador se sitúa por encima de los 100 Hz. He realizado algunas pruebas con otro motor y la verdad es que me produce un cierto miedo la velocidad que toma éste alimentándolo a 87 Hz de frecuencia máxima. ¿Alguien tiene experiencia para poder aplicarlo a un motor de torno Optimum cuya frecuencia nominal es de 50 Hz y 1430 r.p.m.? ¿El modelo "Vario" tiene un motor distinto?
Pepe

[delcano]

El problema de la velocidad excesiva tiene al menos dos orígenes. Primero, que en estos tornos, el equilibrado de los elementos móviles no suele ser muy bueno, con lo que las vibraciones aumentan proporcionalmente a la velocidad llegando a ser insoportables y peligrosas.
Segundo, los platos están construidos para soportar una velocidad de rotación máxima determinada y no se debe sobrepasar esta, aunque dudo mucho que los platos de nuestros tornos vengan con su hoja de características y su certificado de comprobación aunque ¡Oh milagro!, mi plato nde 4 garras del 9X20 ("Boat Anchor") si que lo traia.
Cuando se usan platos de 4 garras, hay que tener en cuenta que la pieza a tornear puede quedar excéntrica y entonces hay que adaptar la velocidad para que la vibración sea soportable.
En el 9X20 la velocidad máxima que trae en origen es de 2000 Rpm y yo no lo paso de 3000 usando el inverter. En el Minilor, la velocidad máxima es de 5000 Rpm.

[Nacho]

Efectivamente es otra ventaja de los VDF 

Aunque ratifico lo que dice el maestro Jlcano  ojo a las caracteristicas de los platos y de la construccion de los tornos y de sus rodamientos......

[tessen]

Hola y disculpad que reabra el tema, es para no abrir otro hilo para hablar de lo mismo
para mi futuro torno cnc quiero usar un motor trifasico de 4 polos 1500rpm 2.2Kw y me estoy planteando llevarlo hasta los 100Hz para alcanzar las 3000rpm (usando una relación 1:1), para ello usare un variador vectorial (omron 3g3mv) de 4Kw, la idea es quitarle el ventilador de serie al motor, carenar este y añadirle ventilación forzada, los rodamientos no creo que tengan problema ya que serán los mismos que monta el motor de 2 polos, me preocupa la caída de par al sobrepasar las rpm nominales del motor, también entiendo que la potencia absorbida del motor no sera la misma a 50 que a 100Hz por eso el variador esta sobredimensionado y que los variadores vectoriales mantienen el par a bajas vueltas, pero.. y por encima de su frecuencia nominal?

saludos

[borondes2010]

TESSEN por encima de la frecuencia nominal no tienes problema de perdida apreciable de potencia,comprobado por el TEAM RURAL,lo malo es siempre por debajo de la frecuencia nominal,aunque en tu caso con un variador vectorial tampoco tienes problema,en mi fresadora muchísimas veces paso de 100hz para usar fresas pequeñas y en 6años de uso no e notado perdida de potencia,y en el torno de repente estoy a 20hz y mas tarde a 80hz y sigue teniendo muchísima potencia..osea que según mis pruebas no deberías tener problemas..sobre todo usando un motor de calidad..no se un motor de esos chinos lo que aguantara pero los siemens o similares tienen rodamientos de calidad y un bobinado como dios manda,aparte de un rotor bien equilibrado.

[Magirus]

Pues tal y como te dice Michel yo también creo que si el motor es de 1ª marca no deberías tener problemas. Si el bobinado es "patatero" pueden darse fugas entre bobinas a frecuencia elevada y notarás pérdida de rendimiento y calentamiento anormal.

Saludos.-

[borondes2010]

También tienes la opción de poner un motor de dos velocidades...dahlander...ja ja y tendrías un abanico mas amplio de rendimiento..las fresadoras de torreta como la mia o similares es el tipo de motor que traen y da mucho juego..un par de contactores para seleccionar la velocidad larga o corta y a funcionar..ja ja ,yo prefiero un motor siemens o similar usado que uno de marca NISU nuevo... como ves te damos distintas opciones para que luego tu cojas la que mejor se adapte a tu proyecto
viendo la fresadora que te fabricaste no tengo ninguna duda de que el torno estará al mismo nivel de precision

[jobolo]

Hola y disculpad que reabra el tema, es para no abrir otro hilo para hablar de lo mismo
para mi futuro torno cnc quiero usar un motor trifasico de 4 polos 1500rpm 2.2Kw y me estoy planteando llevarlo hasta los 100Hz para alcanzar las 3000rpm (usando una relación 1:1), para ello usare un variador vectorial (omron 3g3mv) de 4Kw, la idea es quitarle el ventilador de serie al motor, carenar este y añadirle ventilación forzada, los rodamientos no creo que tengan problema ya que serán los mismos que monta el motor de 2 polos, me preocupa la caída de par al sobrepasar las rpm nominales del motor, también entiendo que la potencia absorbida del motor no sera la misma a 50 que a 100Hz por eso el variador esta sobredimensionado y que los variadores vectoriales mantienen el par a bajas vueltas, pero.. y por encima de su frecuencia nominal?

saludos

La ventilación forzada creo que es conveniente cuando usas frecuencias menores que la que lleva el motor, dado que entonces el ventilador de serie gira a menos rpm.
Teóricamente para un motor de 1500rpm a 50Hz, si lo haces funcionar a 25Hz te girará a 750rpm refrigerándose menos el motor, sin embargo si lo usas a 100Hz duplicará las rpm por lo que la refrigeración será mayor.
Mis motores, que son de poca potencia, noto que pierden algo a baja frecuencia pero si aumento la frecuencia creo que incluso ganan.
De todas formas cuando se bajan las rpm y por tanto los Hz es para mecanizar materiales "duros" o de mayor diámentro, caso del torneado, yo incluso varío la posición de la correa trapezoidal para que tenga más "torque" y pueda trabajar a frecuencias mayores, sin embargo con materiales blandos y diámetros pequeños, que es cuando se aumentan las rpm y por tanto la frecuencia, es dificil "notar" las variaciones de potencia, tanto por exceso, como por defecto.
Espero haya servido de ayuda. 

[tessen]

muchas gracias a todos por las respuestas, todo esto viene a que quiero controlar la velocidad del motor por software y no le quería meter un cambio de velocidad mecánico, pero claro, dándole vueltas he empezado a dudar  ... en variadores que se basan en la curva v/f a medida que se sube la frecuencia sube el voltaje para mantener el flujo magnético, pero una vez llegado a la frecuencia nominal, como el voltaje no puede subir, dado que es el de alimentación de red, subiendo solo la frecuencia, aumentamos la velocidad pero no el flujo magnético, por lo que el par cae en igual proporción, (no se si he dicho alguna barbaridad) en los vectoriales, no se como se hace esto, aunque también es cierto lo que decís

el motor es este MS100L1-4 (supongo que también sera chino)
http://www.motoreselectricos.eu/res/site89593/res424176_MS-4-POLOS.pdf
lo he puesto a 100Hz y no se ven vibraciones raras, aunque la sensación es que va a despegar 

en el taladro tengo uno de 1.1Kw vectorial y con las 2 manos (en mi caso ristras de morcillas) no tengo narices a pararlo a 3hz (también es cierto que lleva reducción por poleas)

yo creo que lo mejor seria usar una relación de 1:2

gracias a todos nuevamente 

[jobolo]

Tessen como veo que has comprado el motor en el mismo sitio que lo compré yo, aprovecho este hilo en el que se ha hablado de agregar un ventilador para forzar la refrigeración y yo les pedí precio de uno para acoplar y me aconsejaron uno de la marca SUNON al precio de 75€ más IVA, pero tenía de acoplarlo yo mismo, o sea que tenía que modificar o quitar la carcasa original y apañármelas como fuese para que quedase ajustado.
En vista de ello y viendo el modelo de que se trataba, lo busqué, encontrándolo AQUI, naturalmente sin carcasa, pero es el mismo modelo y ¿a qué podemos hacerle nosotros "el envoltorio", mucho más barato?
Yo ya lo he pedido para acoplármelo yo mismo. 
Saludos.

Se me olvidaba poneros las fotos que me envió la empresa de los motores.
Os las pongo para que observeis que se trata del mismo ventilador.


Aquí se puede observar perfectamente el modelo y la marca del ventilador.


Acoplarle un trozo añadido al caperuzón del propio motor no creo que presente demasiada dificultad.

 

[carlinos]

Siempre que subas la frecuencia de un motor por encima de la nominal vas a perder par. Hay un parámetro que se usa para ver la proporción que hay que aplicar al motor para mantener el par constante y que se llama V/Hz y que no es otra cosa que la relación de tensión y frecuencia que se aplica a un motor.
Esta proporción se calcula dividiendo la tensión nominal que figura en la placa de características entre la frecuencia especificada en la misma. Para un motor de 230V/50Hz es 4.6V/Hz (230/50=4.6), para un motor de 230 V/60Hz es 3.83 V/Hz.
Por debajo de la frecuencia nominal se puede aumentar el par a base de aumentar la tensión (y por lo tanto la proporción V/Hz) pero por encima de la nominal no hay posible aumento de tensión y por lo tanto tampoco lo habrá de par.
Esto pasa en todos los tipos de variadores de frecuencia, incluidos los vectoriales .
La mayoría de los fabricantes establece que se pueda superar la velocidad máxima de un motor en como máximo un 25% sobre la nominal de placa y recomiendan no sobrepasar esta en un 20% lo que viene a ser 60Hz para un motor a 50Hz y de 72Hz para un motor de 60Hz.
Un motor girando por encima de su velocidad nominal durará menos pero eso no significa que no vaya a durar mucho, por lo que cada uno verá 
lo que puede o no debe hacer.

[tessen]

jeje jobolo macho, mira que no dejarte estafar.. así como vamos a salir de la crisis!!  muchas gracias por el enlace, era la idea que tenia, lo que no sabia era que modelo de ventilador 

gracias carlinos por la aclaración  , al final rebuscando por internet he visto que hay motores que llegan a subir a 87Hz sin caída de par, pero lo hacen alimentando el variador a 400v y usando un motor con una configuración en triangulo

gracias por los consejos, solo queda daros las gracias a todos!!