Variador velocidade vs Potência Eléctrica

[migjac]

Bom dia,

Como se relaciona a variação da frequência em Hz com o consumo de uma bomba? Existe alguma curva teórica ou formula?

[BLima]

boa pergunta!

Este link elucida um pouco sobre o tema:
http://www.ece.umn.edu/users/riaz/anima ... movie.html

Apesar de haver uma relação linear entre os Hz e Volts, não se passa o mesmo com a potência disponível na bomba, pois a curva não é linear.

[migjac]

boa pergunta!

Este link elucida um pouco sobre o tema:
http://www.ece.umn.edu/users/riaz/anima ... movie.html

Apesar de haver uma relação linear entre os Hz e Volts, não se passa o mesmo com a potência disponível na bomba, pois a curva não é linear.

Obrigado Blima

Não existe nenhuma equação aproximada?

[BLima]

Sinceramente penso que não, pois se houvesse os fabricantes não iam dispor a informação da potência em gráficos nas folhas de características das bombas. Porém posso estar enganado.

[migjac]

Fiz medições num variador que alimenta uma bomba de 15kW e medi a corrente e tensão de entrada no variador e na saída para várias frequências e obtive os resultados na folha anexa.
Se repararem e caso os meus cálculos estejam corretos verifica-se que para frequências mais baixas a potência de entrada no variador é inferior á potência de saída para a bomba no variador!!!! O que está aqui errado? Estes valores foram medidos com uma Pinça amperimétrica True-RMS.
Agradeço os vossos comentários.

[mitos]

Caro colega,

Tem a certeza das formulas que usa?
Coloque aqui as formulas utilizadas e porque motivo são diferentes para calcular antes e depois do variador

[migjac]

Penso que o problema pode estar no fator de potência. Ao nível das cargas (variador e motor), o factor de potência para cada um é diferente. Na entrada de potência o variador de velocidade consegue que o factor de potência seja melhor (vou considerar 0,95), logo ao subir o factor de potência vai baixar a corrente de consumo do variador. Visto do lado do motor, o factor de potência do motor é mais pobre, logo para a mesma potência vai subir a corrente.
Refiz os cálculos variando o cos fi. Será que estes valores de fator de potência são realistas?
As formulas são:

A formula da potência usada foi a seguinte:

P= 3*U* I*cos fi ( tensão simples)
P=raiz(3)*U*I*cos fi (tensão composta)

[mitos]

tanto na entrada do variador como na saída tem tensão composta trifasica logo tem de usar a mesma formula, em relação ao valor de 0.9 que usa numa formula presumo que seja o rendimento do motor certo?

mas o que quer saber é a potencia absorvida pelo motor ou a potencia útil do mesmo?...

tem de comparar a mesma grandeza ou seja a potencia absorvida pelo variador e pelo motor, e estas tem de ser quase idênticas, sendo que no caso do motor terá de ser ligeiramente mais baixa do que no variador devido ás perdas deste (aquecimento e consumo de displays ventiladores etc...

[Mário]

Boas

Se é uma bomba centrifuga, e tens variador de velocidade (seja vectorial ou não) só medindo o caudal e verificares no variador a potencia que está a consumir. Outra hipótese é utilizares um osciloscópio para saberes os kW que o motor está a consumir.
As pinças mesmo a "true" , a frequência de leitura não é variável (a maioria delas).

Cump.
Mário

[migjac]

A diferença nas formulas utilizadas tem a ver com a forma como medi a tensão á entrada e saída do variador, num caso medi tensão simples e no outro a tensão composta. Penso que não irá fazer diferença porque á entrada a tensão não se alterou.
O variador foi colocado manualmente a trabalhar em diferentes frequências e foram retirados esses valores.
Após alguma pesquisa encontrei uma formula em que a potência pedida à rede pelo variador de velocidade é uma função cubica da velocidade do motor:

P/Ps=(N/Ns)^3

Com os valores que retirei o erro não é muito grande.

O valor 0,9 que utilizei foi o rendimento do motor.

[Mário]

Boas

O valor de 0.9, só é válido para a potencia máxima e com determinadas características da bomba, não esquecendo as condições do fluido.

Numa bomba centrifuga podes verificar que com 40Hz o caudal é muito menor que com 50, o que encontras nos valores medidos. Atenção ao mínimo de rotação da bomba (podes pôr a bomba a cavitar).
Tem atenção às ressonâncias, faz uma análise de espectro em vibração para todos os parâmetros de velocidade. Se a bomba for vertical é mais grave do que se for horizontal.

Cump.
Mário

[migjac]

Atenção ao mínimo de rotação da bomba (podes pôr a bomba a cavitar).

Porque é que se reduzir a rotação da bomba pode haver fenómeno de cavitação? Desde que o NPSH na aspiração seja garantido não deveria haver problemas de cavitação, certo?

[Mário]

Boas

Atenção ao mínimo de rotação da bomba (podes pôr a bomba a cavitar).

Porque é que se reduzir a rotação da bomba pode haver fenómeno de cavitação? Desde que o NPSH na aspiração seja garantido não deveria haver problemas de cavitação, certo?

Só garantes o NPSH, se estiveres com as características correctas. Mas se "mexes" na rotação, já estás fora dos parâmetros, ou não.
Quando baixas a rotação até um mínimo não previsto pelo fabricante, podes ter "depende do tipo de bomba e da sua função" o fluido a não circular fora da turbina, "entra em turbilhão" e numa situação destas, o fluido começa a aquecer o que pode dar origem à famosa cavitação.
Atenção aos Hz perto dos 48, algumas fazem ressonância.

Cump.
Mário