Feldimensionerad frekvensomformare

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
rikkitikkitavi
Inlägg: 16245
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av rikkitikkitavi »

Jag har en liten omrörare i en tank som drivs av en frekvensomformare. Omröraren/motorns effektförbrukning stämmer väl överens med teoretisk förbrukning baserat på omrörningshastighet och mediats egenskaper.
Verklig effekt kan utläsas i frekvensomformaren.

Motorströmmen stämmer också hyfsat. Det är en liten motor så cos phi är ganska lågt men den går inte varm, vi är en bra bit under motorns märkström.

Däremot går frekvensaren i sig varm och trippar efter ett tag. Fläktens utlopp indikerar inte en överhettad frekvensare men det är kanske inte pålitligt då det blåser bra. Skåpet är 20-25C.


Motorström typ 0,7A, verklig effekt ca 100W (@50Hz) , märkström frekvensaren är 2,5 A . Startströmmen på motorn är bara 1,5 A och vi smyger igång omröraren av praktiska skäl (magnetkopplad omrörare får inte direktstartas)

Det tar dessutom ca 1,5 h vid full drift innan frekvensaren trippar.

Min fundering är ifall motorn och frekvensaren är så dåligt matchade (0,18kW motor och ca 0,5 kW frevkenseare) att reaktiva effekter kan orskaa detta eller om det är ett måndagsexemplar?

Om de är dåligt matchade kommer installatören skylla på oss , att vi gett fel data. Annars får de ta bytet på garanti.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47390
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av TomasL »

Får ni några felmeddelanden?
Haralt
Inlägg: 3964
Blev medlem: 15 november 2016, 00:19:11

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av Haralt »

Är det en 3-fas frekvensomvandlare och 3-fas-motor?
Finns inga parametrar att ställa in ? Är de korrekt inställda?
rikkitikkitavi
Inlägg: 16245
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av rikkitikkitavi »

TomasL skrev: 14 oktober 2025, 11:34:46 Får ni några felmeddelanden?
Ja, när den trippar vid 150C :)

Vi vet inte ännu om den är korrekt inställd för motorn. Det borde väl kunna göra att den får för höga effektförluster?

De som driftsatte elskåpet gjorde en autotuning på frekvensaren mot motorn men jag vet inte mer än så.
Prins Valiant
Inlägg: 1562
Blev medlem: 3 januari 2022, 15:10:05
Ort: Kristianstad

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av Prins Valiant »

Jag hade ifrågasatt autotuningen. Mitt råd, som alltid brukar fungera bra är att man skall ta motorströmmen 0.7A x 1,5 = 1.05A. Köp en frekvensomriktare på drygt 1 amp, och du får inga problem (normalt sett). Men en felaktig autotuning leder till höga strömmar.
Du verkar kunna knappa en del. Gör följande kontroll och återkom.
Kör motorn utan last (omrörare utan att ha något att röra om), 50Hz och skriv ner tomgångsströmmen. Denna tomgångsström skall vid en korrekt autotuning vara lika genom HELA frekvensregistret.
Så du kör och noterar verklig tomgångsström vid exempelvis 2,5Hz, 4Hz, 6Hz 8Hz, 12Hz, 15Hz, 20Hz, 30Hz, 40Hz, 50Hz. Tomgångsströmmen skall vara lika, oavsett utfrekvens.
Autotuning fungerar endast om du har korrekt cosFi.
Kolla att motordata verkligen är rätt, typ nom. motorspänning, nom motorström, nom. varvtal, frekvens.

Om testen som jag föreslog visar höga strömvärden, kommer jag hjälpa dig på traven hur man gör en manuell tuning. Jag ser inga skäl till varför denna frekvensomriktare inte skulle klara din motor. Jag tror att v/f-kurvan är helt felaktigt ställd.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47390
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av TomasL »

rikkitikkitavi skrev: 14 oktober 2025, 13:00:39
TomasL skrev: 14 oktober 2025, 11:34:46 Får ni några felmeddelanden?
Ja, när den trippar vid 150C :)

Vi vet inte ännu om den är korrekt inställd för motorn. Det borde väl kunna göra att den får för höga effektförluster?

De som driftsatte elskåpet gjorde en autotuning på frekvensaren mot motorn men jag vet inte mer än så.
Jo, men är felmeddelandet hög temp eller något annat, eller finns det flera felmeddelanden?
Prins Valiant
Inlägg: 1562
Blev medlem: 3 januari 2022, 15:10:05
Ort: Kristianstad

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av Prins Valiant »

Om v/f-kurvan är fel ställd blir motorn övermagnetiserad. Detta ger förhöjda strömmar i såväl motor som frekvensomriktare, vilket mycket väl kan leda till övertemperatur i omriktaren. Rimligt vis borde även motorn bli varm.
rikkitikkitavi
Inlägg: 16245
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av rikkitikkitavi »

Tack för tipsen.

Skall testköra imorgon och se exakt vilka felmeddelanden som dyker upp.


Det kan vara så att den är helt fel inställd. Frekvensaren är inställd utifrån motorplåtens data.

Kan man göra andra tester än obelastad motor? Kruxet är att magnetkopplade omrörae gillar inte att köras torra. Möjligen vi kan demontera själva drivenheten från hållaren och köra motorn löst (med växellåda och magentkoppling ) Det ger ännu lägre belastning.

Skall kolla.
Prins Valiant
Inlägg: 1562
Blev medlem: 3 januari 2022, 15:10:05
Ort: Kristianstad

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av Prins Valiant »

Det bästa är att köra motorn helt löst med växellåda, om det är möjligt.
Testen kommer att säga mycket. Det löser sig :)
För jag antar att det är en helt vanlig 3-fas motor utan startkondensator.
rikkitikkitavi
Inlägg: 16245
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av rikkitikkitavi »

Växellådan får jag inte loss för motorn är flänsad mot den och har en hållare på andra sidan med den roterande magneten. Där är också en bajonettfattning

Jo, det är en vanlig trefasmotor. Eller vanlig , det är en ATEX motor för zon 1 T3, minns inte skyddsklassen men för just elmotorer är det inte så stor skillnad.

Men just nu är det vatten vi testar med.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47390
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av TomasL »

Omformarmodell och fabrikat.
Är det en NoName eller en BVrandName.
De flesta omformare från de kända tillverkarna har anslutningar så man kan koppla upp dator och programvara,, och ofta generera loggar på vad som händer.
Jag har gjort så med både ABB och AllenBradley, när det har strulat.
Prins Valiant
Inlägg: 1562
Blev medlem: 3 januari 2022, 15:10:05
Ort: Kristianstad

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av Prins Valiant »

Jag antar att röra om i vatten går ganska lätt. Så det kan duga.
rikkitikkitavi
Inlägg: 16245
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av rikkitikkitavi »

Jag kan inte induktionsmotorer, men så här ser det ut. Skall strömmen minska så mycket med ökat varvtal?

Motorns nominella varvtal är 1410 rpm vid 50Hz. Märkström 0,53A , 400/230V , den är Y kopplad. Data är avläst ur VFD via Profibus och PLC och HMI för den som undrar.

Rpm Voltage (V) Current (A) Power (kw)
375 121 0,78 0,01
750 208 0,71 0,03
1250 332 0,7 0,05
1750 411 0,58 0,07
2250 415 0,44 0,09

Motorn går "obelastad" i den mening snäckväxeln sitter på men den är inte kopplad till omröraren. Jag körde motorn demonterad från omröraren.

Elskåpsbyggarna har kontakt med Siemens (det är en SiemensVFD) och de skyller på växellådan. Jag skall se om vi kan demontera snäckväxeln och köra motorn löst utan last helt. Men växellådan låter inte något och sådana har HÖGRE förluster ju fortare den kör. Noterbart är att med motorn monterad på omröraren visar strömmen samma beteende, dvs belastad motor. Förvisso bara vatten men...

Det normala är att impellerns effektförbrukning ökar med varvtal ^3
Prins Valiant
Inlägg: 1562
Blev medlem: 3 januari 2022, 15:10:05
Ort: Kristianstad

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av Prins Valiant »

Det verkar so om snäckväxeln går väldigt trögt för denna motor. Motorn är ju på 0.58A vid nominell effekt och drar mer vid samtliga varvtal, fastän den ej utför något jobb. Endast vid översynkroma varvtal drar den mindre, ja, det beror på att motorn förväntar sig 600V vid 75Hz, men får bara 416V. Om du skulle koppla på lasten igen, kommer du nog se "skrämmande" strömmar som leder till överbelastning av VFD.

Lämplig spänning är inte helt galen, vilket tyder på att någon autotuning är utförs. Jag har fört in lämpliga strömmar i dina noteringar. Är du medveten om att du kör motorn översynkront med 75 Hz. Vid detta varvtal har motorn tappat moment med hela 44%. Din 100W motor kan inte lämna mer än 66W. Då drar stömmen iväg rejält när den knappt orkar. Det finns ett knep att komma runt detta genom att köra motorn i D, med detta kräver ändå mer av VFD-installatören, så det lämnar vi för tillfället, och siktar in oss på verkliga problemet.
De skrev följande data. Jag har lagt till beräknad frekvens för de olika stegen och det teoretiska värdet för lämplig spänning.

Rpm Voltage (V) Current (A) Power (kw),Hz , lämplig Voltage
375 121 0,78 0,01, 12,5Hz, 100V
750 208 0,71 0,03 25Hz, 200V
1250 332 0,7 0,05 42Hz, 333V
1750 411 0,58 0,07 58Hz 411V (Normalt skall VFD enligt inställning ej kunna lämna mer än 400V)
2250 415 0,44 0,09 75Hz, 415V (Normalt skall VFD enligt inställning ej kunna lämna mer än 400V)

Min gissning är att motorn och dess snäckväxellåda går så trögt (tittar på ampere), att egentligen orkar den inte mer än att köra runt sig själv i tomgång.
Denna alldeles för klena motor försöker du dessutom klämma ur ytterligare effekt genom att köra översynkront med 75 Hz, där den tappar 44% moment.
Som sagt, kör du en gång till med last, kommer strömmarna troligtvis ligga över vad VFD'n kan avge, därav tripping. Det kan hända skyddskretsar begränsar strömmen, som ändå till sist leder till överhettning.
Jag anser att motorn är alldeles för klen för det jobb den utför. Därav höga strömmar, den ligger konstant med hög eftersläpning.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 47390
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Feldimensionerad frekvensomformare

Inlägg av TomasL »

Skulle säga som så här:
Setupen är rätt felaktig.
Med befintlig setup blir det så här

Kod: Markera allt

Varvtal	frekvens	spänning	ström	W	VA	Cosfi	moment
375	13,3	107	0,53	39,89	97,54	0,41	1,0164
750	26,6	210	0,54	79,79	195,09	0,41	1,0164
1250	44,3	352	0,53	132,98	325,14	0,41	1,0164
1410	50,0	400	0,53	150,00	366,76	0,41	1,0164
1750	62,1	492	0,53	186,17	455,20	0,41	1,0164
2250	79,8	635	0,53	239,36	585,26	0,41	1,0164
Nu mäktar inte omformaren med detta, eftersom den inte kan mmata ut tillräckligt hög spänning.
Detta innebär att motorn börjar dra en härrans massa ström, för att hålla momentet.

Om du D-kopplar motorn och programmerar om omformaren till 230V vid 50Hz, så bör det bli så här

Kod: Markera allt

Varvtal	frekvens	spänning	ström	W	VA	Cosfi	moment
375	13,3	60	0,93	39,89	96,30	0,41	1,0164
750	26,6	120	0,93	79,79	192,60	0,41	1,0164
1250	44,3	203	0,91	132,98	321,00	0,41	1,0164
1410	50,0	230	0,91	150,00	362,09	0,41	1,0164
1750	62,1	283	0,92	186,17	449,40	0,41	1,0164
2250	79,8	365	0,92	239,36	577,80	0,41	1,0164

Skriv svar