Problema Di Tensione In Uscita Per Circuito Di Eccitazione In Motore Cc.

[red.88]

Ciao a tutti!

Avrei una domanda in seguito ad un guasto su motore in cc continua comandato da un controllore.

La prima volta il motore si è fermato in seguito ad un blocco meccanico dovuto ai cuscinetti e il controllore non dava alcuna informazione di sovraccarico nonostante l'albero motore fosse totalmente bloccato e continuava a dare una costante alimentazione sull'armatura variabile in base alla selezione fatta. la tensione di eccitazione invece era prossima ai 3V confronto agli 80 V di armatura (il chè non è normale). Tolto questo e sostituito con nuovo motore, l'andamento a vuoto era normale in quanto messo alla prova per circa 30 min. Una volta messo il motore in carico e cominciata la produzione per circa 40 min il motore è andato in fumo e il circuito di eccitazione è andato in corto circuito con la massa. Quando si è scollegato il motore e si sono isolati i cavi per provare la tensione di uscita per l'eccitazione si è notata un uscita di 470V rispetto ai 310 Max riportati sulla targhetta del motore. Si ha avuto la certezza che potesse essere questa la causa e si è collegato un secondo motore, controllando questa volta la tensione di uscita all'avvio per poter intervenire sull'istante. La tensione di eccitazione questa volta è leggermente minore rispetto a prima e tocca circa i 350V. Resta comunque alta rispetto a quella massima riportata sul motore e non si sa come sia sempre andato fino ad adesso da anni e anni dato che c'è un'altro modulo in controllore in parallelo con le stesse caratteristiche, stesso motore in alimentazione e stessa uscita di eccitazione. Sono 40V in più erogati rispetto alla soglia e non si è mai riscontrato problema prima di oggi. E' possibile che le due schede che contengono il filtro e il raddrizzatore siano danneggiate contemporaneamente ? Cosa mi consigliate? Non vorrei avere la prossima volta 2 motori da riparare allo stesso tempo....

Grazie per la vostra attenzione!

[Livio Orsini]

Scusa manca un dato fondamentale: il tipo di eccitatore.

Ma gari se comunicassi amrca e modello del convertitore e dessi più dato su di esso si potrebbe capire meglio.

Se, ad esempio, l'eccitazione si ricava da un semplice raddrizzatore a ponte, può essere abbastanza normale questo comportamento.

[red.88]

Ah scusate... La marca è un Esa Var e all'interno di questo convertitore mi è stato detto che c'è una scheda con un raddrizzatore e ho visto che c'è un ponte di eccitazione chiamato GEC ESA. perchè potrebbe essere normale?

Il manuale è questo: http://www.miprosyn.com/filepdf/esavarr.pdf

Modificato: 11 settembre 2014 da red.88

[Livio Orsini]

Per il momento non ho tempo di leggere il manuale.

Da una prima scorsa veloce non c'è regolatore di campo quindi la tensione di uscita per il campo è semplicemente la tensione d'ingresso raddrizzata.

Bisognerebbe mettere inserie al campo un resistore di limitazione oppure alimentare il ponte del campo non direttamente da rete ma tramite un autotrafo con qualche presa.

Purtroppo quando si usano convertitori ultra economici come questo è necessario prendere alcune precauzioni.

In serie al ponte del campo c'è almeno un fusibile? Se si come lo hai dimensionato? DOvrebbe avere la corrente di poco superiore a quella di saturazione del campo ed essere di tipo ritardato.

[red.88]

Proveremo a cercare resistori che sopportino questi valori di tensione nel caso non si riescano a trovare ponti da sostituire. In ogni caso c'era un fusibile che dopo il corto circuito che c'è stato sull'eccitazione è intervenuto ed è dimensionato a 8 A dal costruttore per un alimentazione massima di 310V sull'etichetta del motore.

[Mirko Ceronti]

Quando si è scollegato il motore e si sono isolati i cavi per provare la tensione di uscita per l'eccitazione si è notata un uscita di 470V rispetto ai 310 Max riportati sulla targhetta del motore

Allora, temo che si sia fatto un errore di misura.

Sulla prima pagina del manuale in fondo, c'è scritto che la tensione d'uscita per l'armatura è uguale a 400 Volt, e quella per l'eccitazione è 345 Volt

Ora, questi 345 volt, sono la tensione media ricavata da 2 delle 3 fasi a 380 Volt raddrizzate da un banalissimo ponte diodi e non filtrate.

Quindi come possono uscire 470 Volt da dove non è fisicamente possibile che escano ?

Questo manco si guastasse il ponte, poichè pur nel raro caso che un diodo interno a quest'ultimo si apra, si avrà al massimo una tensione ancora più inferiore, ma mai superiore

E poi....domanda : Chi ha deciso di collegare un motore con tensione di eccitazione da 310 Volt ad un'uscita che ne dichiara 340 ?

E' chiaro che l'eccitazione di questo motore, andava collegata ad una 220 Volt monofase raddrizzata e robustamente filtrata, oppure ad una 220 trifase raddrizzata e basta.

La tensione di eccitazione questa volta è leggermente minore rispetto a prima e tocca circa i 350V

Resta comunque alta rispetto a quella massima riportata sul motore e non si sa come sia sempre andato fino ad adesso da anni e anni

350 x 1,11 = 388 Vac, probabile che abbiate la 380 Vac un poco più alta ed ecco svelato l'arcano, ed il motore con eccitazione a 310 Volt, un po' per tolleranza di costruzione, un po' magari perchè il servizio non è continuo, ha retto....tutto qua.

Comunque i 470 volt misurati sono un abbaglio.

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

E poi....domanda : Chi ha deciso di collegare un motore con tensione di eccitazione da 310 Volt ad un'uscita che ne dichiara 340 ?

Mirko è un vecchio, classico collegamento per il campo dei motori cc, solo che manca il resistore variabile inserie. Nei vecchi azionamenti cc, poveri, c'era la "candela" del resistore con il suo collarino scorrevole. Si mette un amperometro in serie al circuito di campo e si diminuisce il resistore sino ad avere la corrente desiderata.

Messo così brutalmente sotto tensione di 400 V prima o poi qaulche danno capita.

Anche 8 A di fusibile mi sembrano un tantino esagerati. Bisogna mettere un fusibile con corrente d'intervento pari a quella di targa del campo. SI usano fusibili di tipo "accompagnamento motori" per evitare che si fonda all'insrzione del campo.

[Mirko Ceronti]

Ah beh....quand'è così, ecco perchè si è bruciato.

Quando lavoravo nel tessile, avevamo nelle macchine da stiro per il filato, azionamenti C.C. del 1960.

Immagina Livio, che l'elettronica era fatta tutta ad operazionali costruiti con componenti discreti tramite transistor 2N1711....una meraviglia di archeologia elettronica e sopratutto, uno spasso didattico quando bisognava ripararli.

Però, il motore annesso da 12 Kw, aveva sulla targhetta "Field Volt = 340" ottenuti appunto raddrizzando e non filtrando 2 sole fasi della 380.

Col resistore in serie non li ho proprio mai incontrati, quindi prendo atto della Tua dritta, e considero anche che

è un vecchio, classico collegamento per il campo dei motori cc, solo che manca il resistore variabile inserie

a questo punto il progettista non trovando a catalogo un motore di quelle caratteristiche meccaniche richieste, con eccitazione a 380 Vca raddrizzata ma non filtrata (340 Vcc) abbia scelto un motore con eccitazione per la 220 Volt monofase, raddrizzata e filtrata perchè questo invece soddisfava le sue esigenze all'albero.

Volendolo far coesistere per forza con questo azionamento (a questo punto non idoneo per questa eccitazione) bisogna giocoforza limitargli la corrente come dicevi Tu, con un resistore, che parrebbe quindi un vecchio trucco conosciuto, ma anche parecchio dissipativo.

Lui dichiara un fusibile da 8 Ampere che pure a me sembra esagerato, ma però non dichiara la potenza del motore.

Avevo anche motori DC da 40 Kw nel reparto tintoria, dove la corrente di eccitazione era di 6 Ampere, e quella di armatura 110 Ampere

Attendiamo quindi notizie da red.88

Saluti

Mirko

[Livio Orsini]

Ma viste le dimensioni del convertitore credo che il campo dovrebbe essere nell'intorno max. di 4 A. Però finchè l'autore non da i dati.......

Mai visto le eccitazioni fisse con risparmio campo?

In alcune lavorazioni c'erano azionamenti dove il motore era fermo mediamente per il 50% della giornata perchè la lavorazione era intermittente.

Per lavorare bene è necessario che il campo rimanga caldo, quindi non puoi spegnere l'eccitazione. Se alimenti a piena eccitazione però sei costretto a mantenere in funzione anche la ventilazione del motore, quindi consumo e rumore.

Se l'azionamento era dotato di eccitatore variabile la cosa è semplice: metti la tensione die ccitazione ad un valore minimo, sufficiente per mantenere il motore in temperatura.

Se l'azionamento ha l'eccitazione fissa, come in questo caso, in serie al campo si nettono 2 bei candelotti di cui uno variabile. A pieno campo un relè esclude il resistore fisso. SI tara quello variabile per la corrente ottimale. Poi una semplice logica fa si che avelocità 0, con comando "stop" attivo il relè di cortocircuito del secondo resistore si apre, così la corrente di campo scende a valori minimi.

Al comando di "marcia" prima di sbloccare l'azionamento si chiude il relè di esclusione risparmio campo. Se poi il prgettesta era scrupoloso e non doveva risparmiare il massimo, inseriva anche il relè di mancanza campo, che abilitava effettivamente la marcia.

Tra resistori e quei grossi "ciabattoni" di relè in continua c'era una discreta occupazione di spazio nell'armadio.

Modificato: 15 settembre 2014 da Livio Orsini

[Mirko Ceronti]

Mai visto le eccitazioni fisse con risparmio campo?

No Livio, le applicazioni che avevo io nel tessile erano tutte a ciclo rigorosamente continuo, tempi di fermo non erano contemplati (se non in caso di guasto ovviamente)

Per lavorare bene è necessario che il campo rimanga caldo, quindi non puoi spegnere l'eccitazione.

Vero, anche perchè c'è un'enorme differenza Ohmica tra un campo caldo, ed un campo freddo, e quindi la differenza ohmica si traduce poi in differenza di corrente.

Non per niente gli azionamenti a regolazione mista, hanno un alimentatore a corrente costante sull'eccitazione, il quale varia la tensione in funzione della resistenza di campo e quindi della temperatura, garantendo quindi sempre la stessa corrente in qualunque condizione.

A questo punto però, o con la resistenza in serie si riduce davvero di molto la potenza di (chiamiamola così) stand-by, oppure converrebbe traslare l'alimentazione del campo da un ponte diodi completo (quando il motore lavora) ad un solo diodo in serie tra alternata di alimentazione e campo medesimo.

Così la potenza efficace dissipata dal campo si dimezza, e col vantaggio di avere solo un diodo poco ingombrante e tiepido al posto di una stufa resistiva.

però....mi dirai Tu, se la mia soluzione potrebbe essere valida, o se si tendeva a ridurre la corrente di campo ben sotto al valore di metà potenza.

Saluti

Mirko

Modificato: 15 settembre 2014 da Mirko Ceronti