Perché questa misura è difficile da eseguire correttamente
Le prove su motori e azionamenti confrontano la potenza elettrica in ingresso con il lavoro meccanico o termico in uscita, quindi l'efficienza è il risultato principale e ogni errore di misura si propaga al suo interno. Entrambi i lati del rapporto devono essere attendibili nello stesso momento, perché un piccolo errore su uno dei due sposta direttamente il risultato invece di essere mediato.
Un azionamento a frequenza variabile aggiunge una complicazione che su un'alimentazione fissa non esiste. La sua uscita non è sinusoidale e nemmeno a frequenza costante: è una forma d'onda commutata la cui fondamentale varia con la velocità. Il requisito pratico che ne segue è la larghezza di banda di misura. Uno strumento che integra su un periodo più lungo del ciclo di commutazione dell'azionamento produce un valore stabile ma errato, e l'errore cresce man mano che l'uscita si deforma, cioè in genere nel tratto di bassa velocità dove l'azionamento lavora più spesso.
La prova termica aggrava entrambi i problemi perché dura ore. Temperature degli avvolgimenti e dei cuscinetti, portata del fluido di raffreddamento e letture elettriche vanno rilevate nello stesso periodo e allineate nel tempo, quindi la possibilità di registrare ed esportare è un punto di specifica e non una comodità.
Cosa occorre misurare
- Potenza elettrica trifase e monofase in ingresso all'azionamento, o direttamente al motore quando è alimentato in linea.
- Tensione e corrente sul lato uscita quando il motore è alimentato da un azionamento.
- Fattore di potenza e frequenza su tutto il campo di funzionamento, compresa la marcia a bassa velocità.
- Temperatura degli avvolgimenti e dei cuscinetti, e portata del fluido di raffreddamento quando la macchina è raffreddata a liquido.
- Coppia e velocità all'albero quando il lavoro meccanico in uscita deve essere confrontato con la potenza elettrica in ingresso.
Quale strumento misura cosa
| Misura | Cosa deve stabilire la misura | Strumenti comunemente specificati |
| Potenza elettrica in ingresso e in uscita, ed efficienza | Se la macchina rispetta l'efficienza dichiarata su tutto il campo di velocità e non solo nel punto nominale | Wattmetri digitali con misura AC/DC e capacità multifase |
| Corrente senza interrompere il circuito | Il carico su una macchina già installata che non può essere tolta dal servizio per un punto di prelievo | Pinze amperometriche |
| Temperatura degli avvolgimenti e dei cuscinetti | Se il limite termico viene raggiunto durante una marcia prolungata e in quanto tempo | Misura di temperatura e trasmettitori |
| Portata del fluido di raffreddamento e della lubrificazione | Che il carico di raffreddamento assunto nel calcolo dell'efficienza sia realmente erogato | Misura di portata |
| Coppia e velocità all'albero | Il lato meccanico del rapporto di efficienza, che non si può desumere dalla sola corrente | Sensori industriali e celle di carico |
Quando la macchina è alimentata da un azionamento contano i valori di potenza su entrambi i lati dell'azionamento, non solo quelli ai morsetti del motore.
Restringere la scelta per una prova su motori e azionamenti
- Stabilisca la frequenza di commutazione massima che l'azionamento produrrà, perché è lei a fissare la larghezza di banda minima che lo strumento deve avere.
- La confronti con il comportamento di campionamento e integrazione dello strumento, non con la velocità di aggiornamento del display.
- Confermi la configurazione delle fasi. La misura trifase richiede tre elementi di misura oppure un metodo documentato per ricavare il risultato da un numero minore.
- Decida se il lavoro meccanico in uscita è misurato o desunto, perché da questo dipende se la strumentazione di coppia e velocità rientra nel perimetro.
- Pianifichi il lato termico insieme al lato elettrico, perché un dato di efficienza richiede che entrambi siano rilevati nella stessa prova.
- Verifichi se le letture vanno registrate per ore, perché in tal caso registrazione ed esportazione diventano un obbligo e non un'opzione.
- Accerti il carico al quale la macchina sarà provata, e se quel carico può essere applicato e mantenuto per tutta la durata.
- Confermi se un risultato va dichiarato rispetto a una classe di efficienza, perché questo porta la documentazione di taratura nel perimetro.
Dove finisce questa applicazione e inizia la successiva
| Applicazione più vicina | Cosa la distingue dalle prove su motori e azionamenti |
| Prove di parametri elettrici | Quel lavoro si svolge su un'alimentazione stabile a un solo punto di funzionamento, quindi la larghezza di banda non diventa mai un fattore decisivo. |
| Prove su alimentatori | Lì la forma d'onda è fissa e la difficoltà sta al fondo scala, mentre qui il campo di misura è ampio ma il problema è la forma d'onda in sé. |
| Prove di efficienza energetica | Quel lavoro accumula i consumi su un ciclo standard, mentre qui la macchina è provata su tutto il proprio campo di velocità e il risultato è una curva e non un singolo valore. |
| Banco di prova industriale e taratura | Un banco verifica se uno strumento di misura è attendibile; una prova su motori e azionamenti verifica se la macchina eroga le sue prestazioni, con strumenti dati per attendibili. |
| Ispezione qualità prodotto | L'ispezione è una decisione di accettazione o rifiuto su un manufatto finito, mentre questo lavoro produce dati di prestazione usati per progettare o per dichiarare. |
Cosa inviare insieme alla richiesta
- Tipo di macchina, dati di targa e se è alimentata da un azionamento o direttamente in linea.
- La frequenza di commutazione massima o il modello dell'azionamento, così che la larghezza di banda possa essere giudicata.
- Configurazione delle fasi e disposizione dell'alimentazione.
- Se l'uscita deve essere misurata su entrambi i lati dell'azionamento.
- Se il lavoro meccanico in uscita è misurato all'albero o desunto.
- Quali grandezze termiche contano e dove sono misurate.
- Quanto deve durare una prova e se è presidiata.
- Se le letture devono essere esportate e verso quale interfaccia.
- Quantità richiesta e data di messa in servizio.
- Se un documento di taratura debba accompagnare gli strumenti.