Cálculo del% de carga de los motores de CA cuando se opera a una frecuencia menor que el valor nominal

Cuando se opera un motor de inducción a una frecuencia más baja, el cambio más importante en el rendimiento es la reducción de la velocidad. La velocidad síncrona viene dada por RPM = 120 X f / P, donde f es la frecuencia (Hz) y P es el número de polos del motor (un número entero par). La velocidad nominal a 50 Hz para el motor dado es de 1475 RPM. La velocidad síncrona es un poco mayor. La velocidad más cercana que satisface la fórmula de velocidad síncrona a 50 Hz es 1500 (1500 = 120 X 50/4), por lo que este es un motor de 4 polos. Dado que la velocidad nominal se da como 1475 RPM, sabemos que el deslizamiento a la carga nominal es 1500 - 1475 = 25 RPM. Potencia = Par (Lbs - Ft) X RPM / 5252, por lo que el par nominal es de 214 Lbs. - Ft. Dado que la potencia nominal del motor se da en caballos de fuerza en lugar de vatios, asumo que todas las clasificaciones deben seguir las unidades de medida de EE. UU. Las unidades se pueden convertir según sea necesario.

A 40 Hz, la velocidad síncrona será de 1200 RPM. El deslizamiento a la carga nominal se puede mantener a 25 RPM a una frecuencia reducida al reducir el voltaje en la cantidad adecuada, manteniendo aproximadamente una relación constante de V / Hz. Eso significa que la velocidad nominal será de 1175 RPM a 40 Hz. El par de carga nominal se puede mantener en el valor de 50 Hz. La potencia nominal a 40 Hz será entonces de 216 X 1175/5252 = 48.3 Hp.

Si la tensión del motor se puede controlar de una manera que mantenga las RPM de deslizamiento, el par nominal del motor se puede mantener hasta la velocidad cero. Para poder operar a ese par de manera continua, el motor deberá estar adecuadamente refrigerado. A 40 Hz, es posible que el motor no necesite disposiciones especiales de enfriamiento. Por debajo de eso, el enfriamiento adecuado será cada vez más difícil. Determinar y mantener el voltaje óptimo también se vuelve cada vez más difícil a medida que se reduce la frecuencia.

Con el voltaje óptimo aplicado, la corriente del motor será aproximadamente proporcional al par y se mantendrá constante a medida que la velocidad se reduce con el par de carga constante.

La corriente de excitación sin carga depende de cierta fricción, pero principalmente de la reactancia inductiva. Por lo tanto, la corriente de carga no aumenta en 50/40 o + 25%, lo que aumenta la pérdida de conducción y reduce la corriente de par a plena carga permitida. Dado que Hp = k * Torque * RPM y RPM se controlan sin carga por la línea f, otra reducción en Hp a 4/5 o el 80% de Hp nominal con un aumento de alrededor del 3% en la temperatura del bobinado

El par de torsión es el mismo desde el inicio pero debido a la parte inferior de la CEM del 80% de RPM nominales, el par a la velocidad nominal aumentó para el mismo voltaje aplicado, las pérdidas de conducción aumentan aproximadamente 5/4 o 125% sin carga y el 105% a plena carga corriente. Las RPM son 4/5 de la velocidad nominal y Hp es 4/5 de la capacidad nominal para la misma corriente pero a un 5% más alto de ‘C debido a las menores pérdidas de impedancia de inducción.

En resumen, un poco más caliente, un 20% más lento pero un poco más de par disponible. Debido a un menor BEMF. Lo que puede causar un mayor desgaste de los rodamientos si no se equilibra con el desplazamiento de la vibración en la parte inferior f. Y la eficiencia cae hasta un 5%

En realidad, no puede calcular la carga ENCENDIDA de un motor, solo puede medirlo. La carga es lo que te conectes .

Puede calcular la capacidad de carga de un motor, y eso seguiría lo que ha dicho el Sr. Cowie. Más simplemente, (F2 / F1) x P1 = P2, donde F = Frecuencia y P = potencia. Entonces 40/50 = .8, x 60HP = 48HP. Por lo tanto, a 40Hz, su motor ahora es CAPABLE de 48HP. La magia del VFD es que este motor todavía es capaz de entregar el mismo TORQUE a 40Hz como lo hizo a 50Hz, y la mayoría de las máquinas funcionan con torque, no con potencia. La potencia en una máquina rotativa es simplemente una expresión abreviada del par a una velocidad determinada, de modo que cuando la velocidad disminuye, también lo hace la potencia.

Pero solo porque haya reducido la velocidad, NO significa necesariamente que haya reducido la carga en el motor. Probablemente, el bot no es del todo. Eso es técnicamente hasta su perfil de carga.