¿Qué pasaría si intentara hacer funcionar un motor trifásico destinado a 60 Hz con solo 50 Hz? ¿Cuánto tiempo durará?

Answer 1

Un motor tiene una capacidad limitada de tres maneras. Mecánicamente, por el par, el eje es capaz de resistir sin romperse, la velocidad a la que el rotor puede girar sin desintegrarse o las bobinas del interior salen volando debido a las fuerzas electromagnéticas, etc.

Térmicamente, la limitación se basa en la eliminación efectiva del calor. En pocas palabras, si el calor generado dentro de la máquina debido a pérdidas puede eliminarse a una velocidad tal que la temperatura de estado estable que alcanza la máquina esté dentro de las capacidades de los materiales, entonces no hay problema.

Más relevante en este caso es la limitación magnética. El acero del que están hechos los motores son aceros magnéticos que pueden transportar el flujo magnético de manera eficiente hasta un límite. Un buen parámetro de diseño es la relación voltaje / frecuencia V / f de la máquina que es proporcional a su flujo magnético.

Entonces, si está conectado a la fuente de 50Hz, sucederán un par de cosas dependiendo del nivel de voltaje que va con la frecuencia. En primer lugar, dado que la frecuencia es menor, la velocidad del motor será menor en el porcentaje de diferencia de frecuencia del 20%.

En segundo lugar, como se explicó anteriormente, el motor ya tendrá más flujo del que está diseñado para suponer que el voltaje con 50Hz es 220V en comparación con 110v para el punto de diseño de 60Hz. Entonces tienes un motor que gira lentamente y está magnéticamente saturado. Ahora todo depende de la carga. Sin carga, es posible que pueda funcionar bien indefinidamente, ya que la mayoría de las máquinas están diseñadas para resistir voltajes. Si intenta aplicar la misma carga de torsión en el eje para la que fue diseñada para la corriente consumida, será excesiva debido al mayor voltaje y saturación, y las bobinas y el aislamiento se calientan. Junto con un voltaje más alto, quemaría el aislamiento dentro de unas pocas constantes de tiempo térmico de la máquina, que tiene un par nominal de pocos minutos, dependiendo del tamaño del motor. Un motor de 1kW a 5kW puede ser inferior a 10 minutos a plena carga.

Asegúrese de tener una buena protección de falla a tierra y mejor no apoyarse en el motor al hacer esto.

Answer 2

Produciría aproximadamente un 17% (50/60) menos de potencia a ~ 3,000 / 1,500 / 1,000 RPM, en lugar de ~ 3,600 / 1,800 / 1,200 RPM (dependiendo del número de polos), sin ningún problema.

Un motor es grande y es capaz de producir un par más o menos constante en estado estable, dependiendo de la capacidad de eliminar el calor. Cambiar la frecuencia cambiará la velocidad proporcionalmente; por lo tanto, la potencia (= velocidad * par) cambiará proporcionalmente.

Las compañías que fabrican grandes máquinas síncronas y de inducción operan regularmente las mismas máquinas de esta manera, con clasificaciones ligeramente diferentes para las dos frecuencias.

Las máquinas de 60 Hz son más densas en potencia que las máquinas de 50 Hz. Las máquinas de 400 Hz (utilizadas en aviones) son MUCHO más densas en potencia que cualquiera de ellas, aunque otros efectos de segundo orden como las corrientes parásitas y la histéresis juegan un papel más significativo a 400 Hz, y estos diseños no son simplemente copias de máquinas de 50/60 Hz que se vuelven a clasificar.

Answer 3

Supongamos que estamos hablando de un motor trifásico de 460V 60Hz que funciona en un sistema de 380V 50Hz.

La relación V / Hz para el motor de 460V es 7.67V / Hz. La relación V / Hz para un sistema de 380V / 50Hz es 7.60 V / Hz, casi idéntica. Por lo tanto, la densidad de flujo del campo magnético giratorio será esencialmente igual.

La velocidad síncrona viene dada por la ecuación S = 120F / P donde F es la frecuencia en Hz y P es el número de polos (siempre un múltiplo de 2) en los devanados del estator. Supongamos un motor de 4 polos en este caso. El motor de 4 polos a 60Hz tiene una velocidad sincrónica de 1800RPM. A 50Hz es 1500RPM, por lo que el motor funcionará más lento , mientras que puede producir el mismo par nominal a la misma corriente nominal. Como la potencia es par x velocidad (y voltaje x corriente), la potencia del motor se reducirá. Si (por ejemplo) tiene una potencia de 10Hp a 1750RPM y 12A, entonces en un sistema de 50Hz funcionará a aproximadamente 1450RPM, extraerá 12A y producirá aproximadamente 8.5Hp, mientras sigue produciendo 30 pies-lb. de par.

La operación más lenta generalmente está bien. Las cargas de par constante funcionan bien y funcionan un poco más lento. Las aplicaciones de par variable (bombas centrífugas y ventiladores) se descargan drásticamente cuando disminuyen la velocidad (pasar de 60Hz a 50Hz reduce la carga en un ventilador en aproximadamente un 44%). Va hacia el OTRO camino en el que realmente necesita preocuparse.

El par de arranque y la corriente de entrada se reducen ligeramente debido a la reducción de voltaje.

Answer 4

Depende del enfriamiento. La frecuencia más baja dará como resultado una menor fuerza contraelectromotriz, por lo que fluirá más corriente. Dieciséis por ciento menos Hertz significa una tasa de cambio 16% menos, lo que significa 16% menos contra EMF, lo que significa 16% más de corriente. El calor a ser disipado aumenta al cuadrado del aumento de la corriente o, en este caso, del 35%. Si los ventiladores pueden disipar ese calor, está bien. De lo contrario, el motor eventualmente se quemará.

Answer 5

Dado que así es exactamente como un motor de 60Hz funciona con un VFD, mucho tiempo siempre que la corriente no exceda los límites especificados.

Answer 6

podría correr pero más caliente. Mejor consultar con el fabricante

Answer 7

Puede funcionar un rato, pero eventualmente arderá …