Protezione circuito di frenatura - come evitare di rovinare l'inverter

[elettrodino]

Ciao a tutti

Su un impianto per una centrifuga è installato un inverter Mitsubishi che alimenta

un motore da 30KW con un circuito di frenatura e relativa resistenza da 6KW 14ohm.

Ora questa resistenza è gia la seconda volta che defunge nel giro di 2 anni e questa volta è andata a massa è ha causato l'avaria dell'inverter (ora in riparazione) .

A parte il fatto che ho il dubbio che la resistenza non sia stata calcola

in modo adeguato per il tipo di frenatura , visto che evidentemente non hanno previsto questa eventualita'.

Qualcuno ha gia' avuto problemi simili oppure ha intallato protezioni su detto circuito.

[tecno]

Il problema principale è che occorre una resistenza con potenza di frenatura almeno pari a 33/35 Kw ; per quanto riguarda la protezione del bus in c.c. di solito si fa solo se quest ' ultimo è in comune.

In definitiva era solo sbagliata la resistenza ma comunque l ' inverter non doveva rompersi ma andare in autoprotezione ( di solito ).

Ciao

Tecno

[Mario Maggi]

Caro elettrodino,

e' un vecchio problema, che ho sviscerato nei dettagli, a cui non c'e' alcuna soluzione sicura ed economicamente vantaggiosa.

Devi solo curare al massimo l'isolamento del resistore e dei cavi di collegamento. Se va a massa (e l'inverter stesso non prevede un differenziale interno che rilevi i guasti verso massa sul bus DC) l'inverter e' giusto che si guasti pesantemente e non c'e' fusibile o termostato che tenga.

Non dici quanto dura la frenata e qual'e' la costante di tempo termica di quel resistore. Se l' "inerzia termica" e' bassa devi assolutamente portare il resistore almeno a 20...25 kW.

Ciao

Mario

[Livio Orsini]

A parte il fatto che ho il dubbio che la resistenza non sia stata calcola..

Scusa elettrodino, chi ha fornito l'impianto? Se la fornitura è stata fatta dal distributore Italiano di Mitsubishi la resistenza l'hanno dimensionata, quasi certamente, secondo i dati di impianto. Almeno questa era la buona abitudine di quando ci lavoravo io.

Secondo. Anche se la resistenza è stata calcolata correttamente può succedere che, causa anomalie e malfunzionamenti, si danneggi e causi danni maggiore al resto dell'impianto.

Io ho usato il metodo di prevedere resistenze con pastiglia termica. In questo modo si ha l'allarme, con fermo della macchina, quando la temperatura del resistore supera il limite consentito.

Sarebbe interessante sapere cosa si è guastato dell'inverter (tra l'altro qual'è il tipo di inverter ?)

Io non ho mai avuto problemi di questo genere; mi è capitato di vedere applicazioni dove un guasto all'unità di frenatura ha fatto surriscaldare la resistenza che ha "cotto" alcuni componenti vicini (molto pericoloso).

[elettrodino]

L'inverter è stato portato in un centro di Lecco e riparato in giornata , si era interrotta

la resistenza di precarica .

Il modulo di frenatura non ha subito danni.

La ditta costruttrice dell'impianto da me' sollecitata , sta' provvedendo a spedire una

nuova resistenza "rinforzata" spero che sia previsto anche il termostato.

Pero' un paio di fusibili extrarapidi .....io li metterei

Grazie a tutti

[Mario Maggi]

Caro Elettrodino,

scusa se insisto, ma ci ho lavorato anni su quel problema.

Il fusibile extrarapido non protegge abbastanza se il lato positivo del resistore va a massa. Non e' abbastanza veloce.

Ciao

Mario

[Livio Orsini]

L'idea di protegere gli inverter con i fusibili extra rapidi assilla diverse persone; ho avuto alcuni clienti che PRETENDEVANO una terna di fusibili extrarapidi a monte dell'inverter.

Ma, come dice giustamente Mario Maggi, nel caso di transistors o IGBT i fusibili sono INUTILI, il semiconduttore muore sempre prima!

[Pietro Buttiglione]

aggiungo a quanto gia' detto due casi successi a me:

1) applicazione su mandrino di tornio.

Conclusione: le solite resistenze fornite del tipo

hanno vita breve.(frenature mmmolto ripetitive.. inerzia alta!)

Soluzione: sostituite con resistenze a : mai piu' sentiti.

2) succede in qs. giorni: salta la resistenza dopo 4 mesi di

funzionamento. La sostituisco. Verifico: e' quasi fredda ed il ciclo

e' ripetitivo...

Il giorno dopo: salta ancora!

Devo tornare dal cliente... la mia ipotesi e' che ogni tanto la Vrete dievnti troppo alta...

.....................

Domanda: vorrei aggiungere un klicson sulla nuova resistenza:

chi li vende?

ciao

pietro

[Gabriele Corrieri]

Ciao Pietro,

i klixon o pastiglie termiche le vendono (quasi) tutti i negozi di elettronica, ci sono sia NC che NO e in diverse temperature di commutazione, ovviamente lo avrà (a rigor di logica) anche RS Componenti.

Ciao

[Mario Maggi]

pietro buttiglione+Jan 27 2003, 01:15 PM-->

CITAZIONE(pietro buttiglione @ Jan 27 2003, 01:15 PM)

Caro Pietro,

se l'inverter muore per un innalzamento di tensione, senza dare un allarme generale, cambia marca!

Ciao

Mario

[Livio Orsini]

Ciao Pietro, non aggiungere il clixon alla resistenza: monta un Resistore corrazzato con clixon incorporato. Quasi tutti i costruttori di resistori ti offrono questa possibilità Ce n'è uno a Saronno ed un altro al mio paese, Vedano Olona (quello bello).

[beppeconti]

Anch'io avevo avuto un problema simile, un corto su una resistenza di frenatura mi aveva fatto bruciare tre inverter ( i tre inverter avevano i Bus DC collegati fra loro ).

Contattata la casa produttrice dell'inverter mi è stato consigliato di mettere dei fusibili extra rapidi a protezione del Bus DC.

Per quanto concerne le resistenze di frenatura consiglio di verificare bene a che condizioni il produttore certifica la potenza di dissipazoine dichiarata sulla resistenza ( temperatura esterna, eventuali dissipatori da montare ).

Mi è capitato di utilizzare resistenze di frenatura di piccola taglia a forma di "piattina" che erano dichiarate per 1300w di dissipazione solo se abbinate ad appositi dissipatori.

Noi le montavamo su delle normali piastre che all'atto pratico riducevano di molto la capacità di dissipazione delle resistenze.

CIAO

[Mario Maggi]

Caro Scipione,

la casa costruttrice (che per fortuna non nomini) ti ha consigliato male. La sfido a proteggere da guasti verso massa un circuito ad alta tensione continua - in regime transitorio di sovratensione - con un fusibile extrarapido, in un tempo tale da non distruggere i diodi di free-wheeling che sono in parallelo agli IGBT finali. Forse due o tre volte funziona, la quarta no.

Ciao

Mario

[Livio Orsini]

... Forse due o tre volte funziona, la quarta no.

E' anche ottimistica la previsione

[elettrodino]

Nel post precedente vi avevo detto che il modulo di frenatura era stato controllato

e non aveva subito danni ; purtroppo alla prima frenatura ha fatto un botto !!!!!

Il modulo è andato a massa (penso abbia ceduto l'isolamento dell'SCR)

Pero' questa volta sono saltati i fusibili , non sul circuito di frenatura (non li ho montati) ma bensi' sull'alimentazione 125 Amper gG (usi generali) ; secondo me'

dipende molto da cosa sta' facendo quando succede il guasto , se va a massa in fase

di frenatura non "soffre tanto" se è gia in corto quando ridai tensione salta la resistenza di precarica ,se è a regime o sta' accelerando il corto da' il colpo di grazia

all'alimentazione ...... penso.....

Sostituito il modulo ora va' tutto con resistenze da 10Kw e pastiglia termica , 4 ventilatori ; è una stufetta quando frena !!!!!

[B_N_]

Tutte giuste le considerazione di natura strettamente (ma molto strettamente) elettrotecniche, ma state tralasciando il punto focale, ossia il processo.

-- La centrifuga ha un momento di inerzia molto alto

-- nello specifico caso servono 30 KW. per farla girare, e NON e' rilevante, per sua natura in quanto tempo va' a regime

-- al contrario la direttiva sugli idroestrattori richiede che gli stessi abbiamo efficente frenata.

i costruttori per risparmiare (SOLO per risparmiare) hanno sostituito i freni meccanici con la frenatura elettrica ad inverter

Conclusione come si puo' pernsare che con 6 KW: la centrifuga freni sicuramente senza arrostire le resistenze in brevissimo tempo o/e senza danneggiare l'inverter

tieni anche presente che la rampa di frenatura sulle centrifughe, per le ragioni sopra esposte e' molto critica, se troppo lunga la frenatura e' scarsa ma se la si accorcia le correnti in corcolazione divengono molto alte.

io su una centrifuga con motore da 55 KW. avevo disponibile una resistenza di frenatura da 45 KW.

L' inveter, (di qualita' molto buona : Danfoss) non ha mai avuto problemi ma le resistenze, malgrado che i cicli di lavoro fossero tutt'altro che stressanti arrivavano a temperarture molto alte.

in genere e' ragionevole che le resistenze di frenatura sulle centrifughe siano di non meno di di size standard rispetto al motore.

[Mario Maggi]

elettrodino+Jan 31 2003, 08:10 PM-->

CITAZIONE(elettrodino @ Jan 31 2003, 08:10 PM)

Caro elettrodino,

le combinazioni per le situazioni sono piu' di quelle che hai descritto, la trattazione sarebbe lunga. Alla fine, puoi mettere tutte le protezioni che vuoi, ma non quella per il guasto a massa del resistore, a meno che la stessa protezione non sia gia' stata prevista di serie all'interno dell'inverter (caso rarissimo).

Caro B_N_ ,

"...servono 30 KW. per farla girare, e NON e' rilevante, per sua natura in quanto tempo va' a regime..:""

Non sono assolutamente d'accordo.

Parlando di processo, sai che il momento critico e' l'avviamento. Quindi serve, per avviare la centrifuga in un certo tempo, la coppia che un motore da 30 kW puo' erogare quando connesso ad un certo inverter. Nelle prime fasi dell'avviamento, la potenza e' molto inferiore. Agli effetti del riscaldamento del rotore del motore e della sovraccaricabilita' dell'inverter (il classico 150% In per 60 secondi) , e' quindi rilevante in quanto tempo avviene l'avviamento. A velocita' stabile, la potenza scende di solito alla meta' o anche meno.

Un resistore di frenatura per centrifughe medio-grosse deve avere una potenza nominale pari ad almeno il 75% della potenza del motore collegato (non la potenza dell'inverter, se metti un motore piccolo su inverter grosso il resistore puo' essere piccolo).

Ciao

Mario