Motore Sotto Inverter Che Dura Molto Poco - Si brucia

[Luca Bab]

Applicazione :

macchina automatica con alimentazione Trifase a 575Vac 60Hz / Trasformatore trifase 575 / 480 / Filtro di rete / Contattore generale / INVERTER POWERFLEX 40 3x480V 0,4Kw protetto da terna di fusibil /cavo schermato AWG14 lungo meno di 10mt ) / motore asincrono trifase 480V 0,12Kw

L'applicazione prevede il moto continuativo del motore a circa 30Hz

Il motore in questione si "brucia" dopo qualche giorno e sostituendolo dura di nuovo qualche giorno

Il motore prima di danneggiarsi ha un assorbimento come da targa ( 0,2A circa ) e quando si rompe non e' troppo caldo ( misurati meno di 50gradi con temperatura ambiente di 30 )

Il motore danneggiato risulta con una fase in corto

Il cliente dice di essere al corrente di problemi dei powerflex ( derivati da "refleting wave " ) ed installa una induttanza tra motore ed inverter , il motore adesso sembra ( SEMBRA ) durare piu' a lungo

non mi spiego la cosa , qualcuno ha informazioni al riguardo ???

Saluti

Luca

[Livio Orsini]

1 - Il motore è servoventilato? Se è autoventilante a 30Hz contro i 60Hz nominali la ventilazione è quasi inesistente. Anche se la temperatura esterna sembra non elevata, non si sa quanto lo sia quella degli avvolgimenti.

2 - Altra causa potrebbe essere un isolamento non "eccelso" (si fa per dire ) degli avvogimenti (scarsa qualità del motore). Inserendo un'induttanza in serie si riducuno gli spikes di tensione e si sdraiano i fronti, così l'isolamento del motore è meno sollecitato, quindi è probabile duri di più. Però sarebbe meglio usare un motore che il costruttore garantisce adatto per inverter, oppure un motore consigliato dal costruttore dell'inverter

3 - probabile anche una sovrapposizione dei due effetti: temperatura elevata e isolamento non eccelso

Modificato: 26 maggio 2008 da Livio Orsini

[Luca Bab]

Grazie per la pronta ed esauriente risposta

1) Il motore non e' servoventilato , ma credendo ( forse erratamente ) che il carico e' minimo , non abbiamo mai ritenuto necessaria la servoventilazione

2) L'azienda costruttrice del motore lo dichiara adatto per inverter sino a 20 Hz , il motore e' un vibratore con masse variabili ( italvibras )

La cosa strana e' che la stessa applicazione e' ripetuta in tante altre macchina senza nessun feedback di problemi , ma nessuna con i powerflex

Ciao

Luca

[Livio Orsini]

La cosa strana e' che la stessa applicazione e' ripetuta in tante altre macchina senza nessun feedback di problemi , ma nessuna con i powerflex

Eccolo li, vedi punto 2 e/o 3. Gia il limite di 20Hz posto dal costruttore, se non si riferisce alla ventilazione, suona male. Forse è meglio cambiare tipo d'inverter (vista l'applicazione qualsiasi V/f di media qualità è sufficiente), oppure tipo di motore.

[Luca Bab]

Tutti i motovibratori possono essere alimentati con variatore di frequenza

(inverter) da 20Hz fino alla frequenza di targa, con funzionamento a coppia

costante (ovvero con andamento lineare della curva Volt-Hertz) mediante

variatore tipo PWM (Pulse Width Modulation).

Questo estratto e' per il motore in question non servoventilato .

Forse è meglio cambiare tipo d'inverter (vista l'applicazione qualsiasi V/f di media qualità è sufficiente), oppure tipo di motore.

Sicuramente approfondiremo il problema nelle applicazioni future , ma per stavolta ( macchina in Canada ) e' difficile pensare di cambiare .

Ciao

Luca

[Del_user_23717]

Se il costruttore non fa riferimenti ad una necessaria servoventilazione del motore in caso di frequenze sotto un certo valore (considerando poi che il motore lavora a coppia costante) penso che con quello che attesta nella specifica egli dichiara che anche a 20 Hz, risulta sufficente l'autoventilazione.

Come dice Livio, potrebbe anche trattarsi di una partita di motori con isolamento degli avvolgimenti scadente, e a quella frequenza si arrostiscono più in fretta, ma ovviamente è solo una possibilità.

[Livio Orsini]

A questo punto non ti rimane che rigirare il problema al costruttore del motore.

[Luca Bab]

Grazie a tutti

adesso contatto direttamente il produttore di motori

che tra l'altro non solo non e' servoventilato , ma non ha proprio la ventola

Luca

[rguaresc]

L'ipotesi originale "refleting wave " non e' trattabile a distanza, tuttavia per curiosita' puoi dal sito AB, con registrazione, scaricare questo programmino che simula gli effetti dannosi delle riflessioni per una valuitazione.

http://www.ab.com/drives/techpapers/page6.htm

Il programma e' molto vecchio, era per win95 e 640 X 480

Per un calcolo lancia "WAVE" poi (schermata difettosa) "Continue", poi "IGBTs .." poi "Reflected Waves calculator"

esempio: motore .25 HP, cavo 2 mmq, inverter a IGBT, motore isolato a 1000 V, tensione 460 V la massima lunghezza ammessa senza dispositivi di attenuazione e' solo 56 feet

Se invece applichi una terminazione alla fine della linea "Terminator" arrivi a 377 feet. E' possibile anche applicare un reattore di linea che riduce il gradiente di tensione (messaggio #2).

[Mario Maggi]

Luca_Bab,

Il motore danneggiato risulta con una fase in corto

quindi e' un motore realizzato male, con isolamento insufficiente.

Infatti:

Il motore in questione si "brucia" dopo qualche giorno e sostituendolo dura di nuovo qualche giorno

Il motore prima di danneggiarsi ha un assorbimento come da targa ( 0,2A circa ) e quando si rompe non e' troppo caldo ( misurati meno di 50gradi con temperatura ambiente di 30 )

I motovibratori non sono mai ventilati ne' servoventilati.

Forse chi ha avvolto il motore per 480 V non ha scelto l'isolante che sopporti il maggior dV/dt rispetto al 400 V.

Se si trattasse di onda di riflessione, che crea una sovratensione localizzata, probabilmente si guasterebbe anche prima di qualche giorno.

Ciao

Mario

[Stefano Sormanni]

Quando anni fa mi occupavo di motori elettrici, avevo visto parecchie volte motori (anche di piccole taglie) con una fase in corto (in gergo: il motore ha sparato) quando questi erano alimentati da inverter. Da una analisi che feci a suo tempo, la rottura dell'isolante avveniva in special modo all'uscita del rame dalla cava, dove lì c'è una curva secca di 90° del lamierino, oppure si aveva una matassa del motore che andava in corto e quindi successivamente per sovracorrente la fase.

Le cause del problema sono dovute a più di una causa:

1) l'isolante normalmente è un classe F, buono per una tenuta termica, non molto buono per quella dielettrica. Il miglior isolante dielettrico è il Mylar (Dupont) ma è un classe B. se come dici non hai problemi di temperatura fatti avvolgere il motore con quell'isolante.

2) L'inverter che ha una freq. di chopper alta (es. 5 kHz) sollecita di più gli isolamenti, se possibile portala a 1.5 kHz

3) scarsa resinatura del motore, il motore anzichè rimanere una notte immerso della resina di armatura, ci rimane di meno con conseguente "movimento" del rame e quindi "strofinamento" tra conduttori.

4) I lamierini hanno delle piccole asperità che intaccano i tegolini, con successiva "sparata".

[Luca Bab]

Identico problema su diversi inverter e relativi motori montati sulla stessa macchina.

no , stesso inverter con differenti motori ( sew ) non hanno avuto nessun problema.

Altre macchine con stesso motore ma differenti inverter ( danfoss , lg ) non hanno avuto nessun problema

nessuna anomalia riscontrata prima del cortocircuito

No

Sei riuscito a venirne a capo ?

Solo con le induttanze

Il costruttore del motore non ha notato problemi costruttivi nel motore ( a parte la fase in corto ovviamente ) e consiglia di installare le induttanze o passare ad una taglia superiore di motore.

La cosa che mi lascia perplesso , e' che il guasto si verifica sistematicamente dopo 2/3 ore di funzionamento e solo con quella combinazione motore / inverter

Ovviamente in futuro tenderemo ad evitare l'accoppiata o a installare induttanze anche con cavo corto

Grazie a tutti dei consigli

Luca

[Livio Orsini]

La cosa che mi lascia perplesso , e' che il guasto si verifica sistematicamente dopo 2/3 ore di funzionamento e solo con quella combinazione motore / inverter

Non è poi così strana. Se rileggi quello che ti ho scritto e quello che scrive Mario Maggi la spiegazione è abbastanza evidente.

Usando induttanze riduci il dv/dt e l'isolante tiene (per ora). Io comunque sono perplesso sull'impiego di un motore sotto inverter quando il costruttore me lo garantisce per impeghi co f >= 20Hz.

[Stefano Sormanni]

Se si trattasse di onda di riflessione, che crea una sovratensione localizzata, probabilmente si guasterebbe anche prima di qualche giorno.

s

si tratta di sistemi a 50 Hz e con tratte inferiori a 100 mt.... non credo proprio....

[Luca Bab]

Non è poi così strana. Se rileggi quello che ti ho scritto e quello che scrive Mario Maggi la spiegazione è abbastanza evidente.

ho riletto , ma non mi risulta cosi' evidente , cos'e' il motore di qualita scarsa abbinato ad un inverter con una freq. di chopper alta ???

Io comunque sono perplesso sull'impiego di un motore sotto inverter quando il costruttore me lo garantisce per impeghi co f >= 20Hz

Tutti i motovibratori possono essere alimentati con variatore di frequenza (inverter) da 20Hz fino alla frequenza di targa,

???

Ciao

Luca

[Mario Maggi]

Luca Bab,

il problema e' la scarsa resistenza al dV/dt dell'isolante del motore.

Aggiungendo una induttanza la situazione migliora certamente e puo' essere risolutiva.

Non tutti gli inverter hanno il fronte di salita della tensione con la stessa pendenza.

La frequenza di carrier influisce in quanto aumenta il numero di impulsi nello stesso tempo, ma l'abbassamento della frequenza non e' una soluzione ma una pezza.

I motori senza ventilazione dei motovibratori non possono funzionare a certe frequenze a causa della risonanza meccanica, per cui i costruttori giustamente impongono una frequenza minima abbastanza alta.

Ciao

Mario