Vacuümpompen en frequentiereglaars vraag over vermogen en regeling

Ik zal de uitleg nog wel enkele keren moeten doornemen om het volledig te begrijpen, maar de basis begint duidelijk te worden.

Bij een centrifugaal waterpomp is het zo dat hoe meer tegendruk deze krijgt, des te minder vermogen deze opneemt. Of dat ook geldt voor deze vacuümpompen durf ik niet te zeggen.

Ik heb de fabrikant van de pompen een mail gestuurd. Hierin zeer kort het idee/plan van het aansturen op 86Hz uitgelegd. Gelijk gevraagd of men hier bekent mee is, en of ze een grafiek over het vermogen in relatie tot het debiet hebben.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

In de formules zit het soortelijk gewicht . Bij gassen verandert dat veel meer dan bij vloeistof . Hoog vacuüm draaien vraagt minder vermogen dan laag vacuüm . Maar om op hoog vacuüm te komen begin je met laag vacuüm . Behalve een aanloop elektrisch is er ook een mechanische aanloop .

Je maakt een drukregeling op de pomp , daar hoort dan een druk of stroom afhankelijke variabele maximaal begrenzing bij . Op die manier haal je het maximum uit de pomp zonder de moter te overbelasten .

[Bericht gewijzigd door jan_55 op woensdag 14 maart 2018 21:18:28 (28%)

PS het is 87Hz bedrijf, geen 86Hz. Dit wordt ook wel wortel-3 bedrijf genoemd.

Zie de discussie hier: https://www.circuitsonline.net/forum/view/100211 waar dit uitvoerig is behandeld.

1-st law of Henri: De wet van behoud van ellende. 2-nd law of Henri: Ellende komt nooit alleen.

Dank voor de verwijzing naar het andere topic. Samen met de uitleg van pamwikkeling snap ik de logica nu van deze opzet.

Vandaag ook reactie gekregen van de fabrikant van de pompen, deze geven aan dat de pompen zelf (dus niet de motoren) maximaal op 60Hz mogen draaien.
Ik houdt het voor de veiligheid dus maar bij mijn originele plan.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

Inmiddels de boel aangesloten. Zodra ik echter spanning op de drives zet dan klapt direct de automaat (en soms de aardlek) er uit. Dat de aardlek er uit klapt kan ik me ivm een netfilter nog voorstellen. Maar dat een 40A C karakteristiek er uit klapt vind ik vreemd.

Ook als ik één van beide regelaars onder spanning zet (de andere dus los koppel) klapt direct de 40A automaat er uit.
Kan ik hieruit concluderen dat beide drives defect zijn (tweedehands gekocht)? Zijn er nog andere dingen die ik kan proberen?

EDIT:
Nadat ik van beide regelaar het netfilter heb uitgezet lijkt het er op dat één van de regelaars goed start.
Bij de andere regelaar heeft dit helaas niet geholpen, de aardlek en automaat blijven uitschakelen.

[Bericht gewijzigd door diode op woensdag 21 maart 2018 16:48:10 (18%)

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

Klinkt niet goed. Als je de motor loskoppelt, en enkel de voeding op de regelaar zet? Gaat de automaat dan ook uit? Zo ja, dan is de regelaar kapot.
Of stuur anders een foto van hoe je het aangesloten hebt.

Als ik de motor loskoppel dan nog schakelt de automaat er uit. Op dit moment heb ik nog geen stuursignalen aangesloten. Alleen de voeding en de motor.
Maar zoals vermeld, als ik de motor loskoppel van de regelaar dan klapt de automaat er nog altijd uit.

Ik heb de ingaande kant op 250V gemeggerd en dan zit ik bij beide regelaars zo rond de 10Meg op elke fase.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

Als je de regelaar juist hebt aangesloten, en de automaat niet al voor 35A belast is, is de regelaar kapot.

Aparte automaat voor de regelaars, zit verder niets op. Dat is wel balen, dan maar opzoek naar een vervanger. Dank voor de informatie.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

Op 14 maart 2018 14:30:27 schreef pamwikkeling:
Als een 230/400V motor die in driehoek geschakeld is, hierop wordt aangesloten, gaat de motor zijn nominaal koppel kunnen leveren.
Vermits de voedingsspanning van de frequentie sturing 400V is, kan je de uitgangsfrequentie nog laten stijgen terwijl de verhouding V/f gelijk blijft. Je motor gaat dus zijn koppel blijven behouden tot 86 Hz en zal dus sneller gaan draaien.
Omdat mechanisch vermogen gelijk is aan koppel x hoeksnelheid ga je dus meer vermogen uit de motor kunnen halen.

Duidelijke uitleg, en misschien een klein beetje offtopic, maar wat ik nooit begrepen heb is er staat nu 400volt op een 230/400volt motor die in driehoek geschakeld is, waarom blijven de wikkelingen heel ondanks dat er 400v over de wikkelingen staat i.p.v. de 230volt welke "normaal" is?
Want een 230/400v motor in driehoek op 400volt netspanning aangesloten brand wel door, waarom in 87hz bedrijf niet?

GJ_

Moderator

Er staat 230V op de motor bij 50Hz: een motor heeft een constante "volts per RPM".

Dus, bij 87Hz bedrijf staat er nog steeds 230V op de motor bij 50Hz, maar 400V bij 87Hz. Zie het grafiekje op pagina 2.

Ik hou niet van truukjes om slechte engineering achteraf op te lappen.

Heeft niet zozeer iets met slechte engineering te maken. Als je door deze truc uit dezelfde pompen meer debiet had kunnen halen dan is dat economisch zeer interessant.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek
GJ_

Moderator

Dan is het nog steeds pruts engineering. Er zit dan gewoon de verkeerde motor op de pomp.

Inmiddels weer een stukje verder. De hardware werkt nu, één van de regelaars was inderdaad defect.
Beide regelaars werken nu, en ik kan de pompen via het bedieningspaneel besturen. Nu wil ik een stap verder en zorgen dat de pompen automatisch op een ingesteld setpoint van het vacuum gaan regelen. Daar loop ik echter vast.

In de vacuümleiding heb ik een SMC druktransmitter geplaatst, deze geeft 2.7V bij 0 bar en 5V bij -1bar.
Ik voedt de druktransmitter vanuit de regelaar en deze geeft ook keurig de druk aan. Ook werkt de analoge uitgang.

Op klem 54 heb ik het analoge signaal van de druktransmitter aangesloten, alle massa's hangen aan elkaar.
Dan de parameters:
100 configuration: Process control closed loop //Hier ga ik wellicht al de fout in want ik heb geen apart signaal voor het setpoint
311 terminal 54 analogue input voltage: reference
312 terminal 54 min scaling: 2,7V
313 terminal 54 max scaling: 5V
414 minimum feedback: -1bar
415 max feedback: 0 bar
416 process unit: bar

Ik zou eigenlijk in de regelaar een setpoint in willen stellen van bijvoorbeeld -0.6Bar waarbij de regelaar de druk hier dan op probeert te houden.
Zoals ik parameter 100 nu heb ingesteld verwacht deze volgens mij zowel een feedback signaal als ook een setpoint signaal.

Als ik via het display de status van "reference" en "feedback" bekijk dan komt er bij reference een spanning die gelijk is aan het uitgangssignaal van de druktransmitter. Bij feedback staat steevast -1bar. Ergens gaat er qua instellingen dus iets niet goed maar ik kan er nog niet echter een vinger achter krijgen.

Iemand die mij een duw in de goede richting wil geven?

[Bericht gewijzigd door diode op dinsdag 10 april 2018 16:17:06 (11%)

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek
GJ_

Moderator

Je hebt twee analoge ingangen nodig:
een reference en een feedback.

Eigenlijk zou jij als reference een parameter willen hebben. Of dat kan weet ik zo ook niet uit m'n hoofd, ik ben niet zo'n Danfoss kenner.

zie bijgevoegde uitleg en voorbeelden.

Dan kom ik waarschijnlijk een ingang te kort. Ingang 53 (spanning) wordt namelijk gebruikt voor de thermistor.
Ik zou inderdaad een reference als parameter willen hebben. In de installatiehandleiding staat dezelfde uitleg als in jouw document. Daarin staat wel vermeld dat er 4 preset references ingesteld kunnen worden.
Ik zal de manual nog eens doorspitten of ik dit onder de parameters kan vinden.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

Op 10 april 2018 17:06:37 schreef diode:
Dan kom ik waarschijnlijk een ingang te kort. Ingang 53 (spanning) wordt namelijk gebruikt voor de thermistor.
Ik zou inderdaad een reference als parameter willen hebben. In de installatiehandleiding staat dezelfde uitleg als in jouw document. Daarin staat wel vermeld dat er 4 preset references ingesteld kunnen worden.
Ik zal de manual nog eens doorspitten of ik dit onder de parameters kan vinden.

Thermistor wordt ook wel eens op een digitale ingang gezet.
Middels weerstanden de boel zo configureren zodat je onder/over de drempelspanning van de ingang komt.

Er bestaan ook nog thermistor relais.

Inmiddels weer wat aan het testen geweest. Ik ben een eind op de goede weg (denk ik) maar zit nog met een laatste probleem.
Ik heb de thermistor en de druksensor van analoge ingang gewisseld. Ingang 54 kan namelijk niet als "feedback" geconfigureerd worden, ingang 53 wel. Of de onderstaande oplossing de meest correcte is weet ik niet maar het functioneert wel vrij behoorlijk.

Ik kan de regelaar nu starten en dan regelt deze naar zijn setpoint (parameterr 414 min feedback).
Het probleem is alleen dat ik de druk die de sensor aangeeft (en de manometer) niet helemaal overeenkomt met de druk de frequentieregelaar aangeeft.
Het verschil tussen beide varieert ook met de druk die in het systeem heerst.

De druksensor geeft 1V bij -1 bar en 5V bij +1 bar. In rust (0bar) meet ik echter ~2.7V, ik verwacht dan eigenlijk rond de 3V.

De volgende parameters zijn er.
311 terminal 53 analogue input voltage: feedback
312 terminal 53 min scaling: 0,4V
313 terminal 53 max scaling: 5V
414 minimum feedback: -0.6bar
415 max feedback: 1 bar
416 process unit: bar

Met deze instellingen klopt de weergeven druk echter niet. De afwijking hangt van de werkelijke druk af maar is maximaal zo rond de 0.2 bar. En dat is toch wat veel voor het mooie. Iemand die een idee heeft wat ik fout doe?

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

je zegt de druksensor is 1..5V = -1..1 bar,
vervolgens stel je in 0.4...5V = -0.6..1 bar,
die ranges zijn ook anders? 4V/2bar (2V/bar) en 4.6V/1.6bar (2,88V/bar)

of redeneer ik zo verkeerd?

Die redenering klinkt eigenlijk niet zo gek. Dan zou ik dus het volgende moeten instellen:
312 terminal 53 min scaling: 1,8V
313 terminal 53 max scaling: 5V
414 minimum feedback: -0.6bar
415 max feedback: 1 bar

Gaan we morgen proberen. Bedankt voor de tip.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek
GJ_

Moderator

Waarom niet gewoon de hele range bij je instellingen??
min scaling 1V
max scaling 5V
min fb -1bar
max fb 1 bar
Laat die drive het rekenwerk doen.

Omdat de regelaar nu regelt op de ingestelde waarde in fb_min. Daar doe ik dan waarschijnlijk nog iets verkeerd.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

je setpoint staat op 0%, dus hij regelt naar minimaal
ik weet alleen niet of je referentie perse een analoge ingang moet zijn, of dat je via de parameters ergens een vast referentie SP kunt ingeven als vast getal

Ik kan 4 vaste setpoints instellen. En die kan ik als het goed is via een ingang selecteren.

Nu ik dit typ bedenk ik mij dat je inderdaad weleens gelijk kunt hebben. Ik heb de ingang voor setpoint1 nog niet geactiveerd. Bij start zal de regelaar dan inderdaad op minimum willen draaien.
Morgen dus nog wat te doen....

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek

Zojuist de instellingen aangepast en nagelopen. De druk en spanningen zoals GJ aangaf.
In de huidige setup start de regelaar met de waarde ingesteld in setpoint 1. Nadat ik die een realistische waarde heb gegeven werkt het nu naar behoren! Dank voor de adviezen.
Nu alleen de PID parameters nog wat fine tunen om de (kleine) overshoot er uit te krijgen en de regeling iets sneller te krijgen.

Zoekt en gij zult vinden, vindt gij niet dan is het zoek