Problema A 51 Hz

[dario-seei]

Salve a tutti,

Ho un problema che finora non sono riuscito a risolvere.

Su un motore da 315 kW, Siemens, comandato da un Masterdrive DC/AC, ovviamente Siemens, misuro un'oscillazione di velocità (sinusoide pura, periodi di alcuni secondi non paragonabili a nessun organo meccanico del sistema) non appena mi avvicino ai 51 Hz: la cosa strana è che gli altri motori che fanno parte del sistema non riportano questa oscillazione di velocità che, seppur limitata, mi va a provocare dei fastidi sulla parte meccanica. Inoltre, usando una strobo sulla ventola del motore, non riusciamo a verificare la presenza di queste variazioni, anczi, sembra proprio che non ci siano.

Premesso che ho cambiato encoder, CUVC, cosa può essere che innesca questo disturbo? Può influire in qualche maniera l'inizio del deflussaggio?

Grazie.

[Livio Orsini]

Ma la velocità dove e come la misuri? Potrebbe essere un'errore di misura o della velocità o dello strobo, anche se propendo più per un'errore di misura della velocità.

Ancora, quanto è ampia, in temini di rmp, l'oscillazione di velocità?

La presenza dell'encoder sembrerebbe indcare una reazione di velocità, come è stato tarato l'anello di velocità?

Modificato: 9 ottobre 2008 da Livio Orsini

[dario-seei]

L'encoder, HTL 1024, è stato applicato sulla posizione standard di ciascun motore. Si è utilizzato i canali K1 e K2, il cavo è un 2 coppie schermato, schermo messo a terra lato inverter.

L'anello di velocità lavora in saturazione per una ripartizione del carico ottimale fra i vari motori che compongono il sistema. I filtri su riferimento e velocità sono stati settati a 100 ms.

[bit]

Hai provato a monitorare i segnali dell'encoder con un oscilloscopio?

[Mario Maggi]

dario-seei,

quando vai dal medico, non ritieni utile dargli una visione insieme della tua situazione?

Dovresti fare lo stesso sul forum, dare i dati. Non accenni nemmeno al tipo di carico (pompe? nastri trasportatori? ), diventa difficile aiutarti in modo serio.

L'inizio del deflussaggio di fatto non dovrebbe essere un momento di criticita', a meno di problemi su quell'inverter. Puoi provare a modificare leggermente l'inizio del deflussaggio e vedere se il problema si sposta.

Ciao

Mario

Modificato: 10 ottobre 2008 da Mario Maggi

[dario-seei]

Ciao a tutti,

i segnali sono già stati monitorati con un oscilloscopio e sinceramente si nota una certa variazione su entrambi i canali, però non quanto mi sarei aspettato (30 Hz anziché 60), ed il motore in questione viene utilizzato per pilotare una pressa aspirante, quinidi la trasmissione viene fatta tramite un riduttore (revisionato da poco).

Ringrazio ancora una volta tutti, ed un saluto particolare al "Bit".

Dario

[Livio Orsini]

L'anello di velocità lavora in saturazione per una ripartizione del carico ottimale fra i vari motori che compongono il sistema

Se le cose stannocosì, e con i pochissimi dati che hai dato, sembrerebbe un comportamento naturale. Il sistema tende ad adattare la velocità per mantenere costante la ripartizione di carico.

Però è solo un'ipotesi; non disponendo più della sfera di cristallo è praticamente impossible aiutarti con risposte certe.

[dario-seei]

Cercherò di essere più preciso: il sistema è composto da 4 motori da 315 kW, uno dei 4 è il master di velocità, e muove assieme ad un altro motore un cilindro di grandi dimensioni (ca. 4 mdi diamtero). Gli altri due motori, tra cui quello in questione, sono applicati a 2 cilindri che vanno a muovere una tela della lunghezza di ca. 30m.

Sugli altri motori non viene notato alcun comportamento anomalo, ma su quello in questione succede che, alla frequenza di 51 Hz circa, comincio ad avere un feedback errato: errato perché di fatto il motore sta fermo e perché è sicuro che se veramente la velocità variasse si avrebbero ripercussioni anche sul carico, cosa che non succede.

Sfiga vuole, poi, che i 51 Hz equivalgono ad una produzione della macchina "quasi" al massimo, e quindi quella che sfrutta di più il nostro cliente.

Le oscillazioni di velocità arrivano ad un massimo di +/- 4-5 rpm rispetto al set di velocità, che anche non è poco per un sistema con inerzie non trascurabili come questo.

La cosa interessante è che se si aumenta anche di poco la velocità del motore, le oscillazioni (perfettamente sinusoidali) variano la propria frequenza, da 20 cicli al minuto, a 10, a 1... per poi attenuarsi di ampiezza. Non posso provare, purtroppo, a spingere il motore oltre i 53.1 Hz per limiti di progettazione meccanica.

E' stato provato anche a passare un cavo (2 coppie con schermo) "volante" dell'encoder, stesso effetto. I cavi del motore (2) sono schermati.Ripeto che abbiamo già sostituito encoder e scheda CUVC. La mia sensazione è che accada qualcosa in fase di deflussaggio, la prossima mossa sarà quella di far lavorare il motore senza encoder ma il cliente, si sa, ha sempre ragione, e vuole sapere realmente dove sta il problema.

Grazie.

Dario.

[Livio Orsini]

..perché di fatto il motore sta fermo e perché è sicuro che se veramente la velocità variasse si avrebbero ripercussioni anche sul carico, cosa che non succede.

1. La velocità è stabile
2. Come misuri la variazione sulla reazione? Se non spieghi dettaglaitamente questo, come ti ho chiesto alcuni messaggi fa, non si può capire di cosa si tratta.

Se la velocità è stabile e la reazione presenta un'oscillazione una delle due misure è errata, essendo la reazione la misura della velocità

[dario-seei]

Chi mi dice che sta oscillando è il drive stesso, tramite il parametro dove si vede la velocità attuale, e visualizzo il segnale tramite la funzione "Trace" di Drive Monitor. Il drive legge la velocità da un encoder 1024 impulsi (sostituito), chi trasforma il treno di impulsi dell'encoder in rpm è la scheda CUVC (sostituita), l'oscillazione è abbastanza lenta, per cui facendo una riprova con la strobo qualcosa si dovrebbe vedere, invece niente. Tramite un comparatore centesimale è stato anche verificato l'asse dove viene applicato l'encoder, naturalmente era perfetto. Il cavo dell'encoder è stato cambiato.

Mi sembra a questo punto di aver detto tutto.

Dario.

[Livio Orsini]

Da quanto hai scritto deve trattarsi di un'errore di visualizzazione della velocità.

Ci sono solo due possibilità:

1 - Errore nella visualizzazione della velocità da parte del drive

2 - Errore delle misure di velocità e posizione esterne al drive

Tu hai escluso la seconda ipotesi pertanto non resta che la prima.

Ci sarebbe una terza ipotesi: che le misure esterne al drive siano errate o che tu non abbia descritto completamente il fenomeno.

Modificato: 13 ottobre 2008 da Livio Orsini

[Mario Maggi]

dario-seei,

La cosa interessante è che se si aumenta anche di poco la velocità del motore, le oscillazioni (perfettamente sinusoidali) variano la propria frequenza, da 20 cicli al minuto, a 10, a 1... per poi attenuarsi di ampiezza.

vedo che giudichi interessante questo aspetto.

Le oscillazioni dici che sono "perfettamente sinusoidali" e questo e' un altro punto da considerare.

Mi descrivi l'alimentazione di potenza degli inverter? Non credo che abbiate messo oltre 1500 kVA sullo stesso secondario di un solo trafo, senza attenuare almeno la 5a e la 7a armonica.

Da quanto descrivi, deduco che non avete un filtro contro le armoniche.

Ciao

Mario

[Stefano Sormanni]

Mario, il motore è alimentato da un inverter il quale converte la tensione AC in DC e quindi se ne frega dell'ampiezza della 5a e 7a armonica.

Per quanto riguarda la pendolazione del motore, volevo capire come viene acquisito il setpoint se tramite profibus, 0-10V, 4.20mA, o altro; se la pendolazione

avviene sempre, immediatamente o dopo un certo tempo e se cambiando i parametri meccanici quali inerzia, (velocità lo hai già detto), carico le cose cambiano.

Per ultimo hai provato a modificare la freq. di switch (1.5, 3, 5 kHz)?

[Mamic]

Ciao Dario,

Mi ponevo le seguenti domande:

1) l'oscillazione di cui parli avviene solo quando il drive della pressa aspirante è in helper al monolucido (pressa chiusa) oppure anche quando la pressa è aperta e quindi il controllo della pressa è puramente in velocità.

2) la gestione dei riferimenti di velocità e di coppia avviene tramite PLC?

3) se c'è un PLC , Lo scambio dei riferimenti avviene in analogica o in profibus.

4) Se avviene in Profibus quant'è il tempo di aggiornamento della reta profibus ?

5) la Gestione dei riferimenti nel PLC avviene ad interrupt di tempo tipo OB35 oppure è in scansione ciclica?

Ti chiedo questo perchè in generale non ho mai visto un monolucido comandato da due motori da 315 KW girarare ad una velocità perfettamente costante e soprattutto con un assorbimento di coppia costante.

Se come dici tu la pressa aspirante ha l'anello di velocità saturato è limiti l'anello di corrente con la coppia dell'inverter Master (Monolucido), mi sembra piuttosto normale che la velocità effettiva pendoli leggermente.

Come diceva Livio :

sembrerebbe un comportamento naturale. Il sistema tende ad adattare la velocità per mantenere costante la ripartizione di carico

quindi se quando noti questi pendolamenti di velocità sulla pressa la coppia assorbita dalla pressa risulta essere quella comandata dal drive Master , allora non vedo effettivamente dove sia il problema.

Poi occhio ai filtri sulle misure,

cioè se leggi il valore della coppia del monolucido con un tempo di filtro abbastanza alto e lo dai come limite alla pressa aspirante ,diciamo che le correzzioni effettuate all' anello di corrente della pressa sono leggermente in ritardo e quindi è giustificabile una lieve osscillazione della velocità misurata.

Io Credo che un feltro di 30 metri che collega la pressa in questione con un altro cilindro(presuppongo un Cilindro formatore) qualche oscillazione ci sia (elasticità del feltro).

Ciao..

Spero di non essermi dilungato troppo allontanandomi dal problema.

Per curiosità:

a 51 hz di motore qunto è la velocità di produzione della macchina in metri/min. ?

[Livio Orsini]

Per Mario Maggi.

Mario forse non consideri bene un punto.

dario-seei dichiara che la velocità reale del motore non varia perchè:

1. osservando la rotazione con lampada stroboscopica non si nota pendolamento alcuno
2. perchè se ci fosse una reale, anche minima, variazione di velocità si noterebbero anomalie e difetti di lavorazione; visto il tipo di macchina descritto ritengo credibile l'affermazione.

L'oscillazione è

+/- 4-5 rpm rispetto al set di velocità

. Ora, con frequenza di 51 Hz, anche se Dario si ostina a non specificare la velocità del motore, l'ampiezza massima di oscillazione è molto piccola. Anche ipotizzando un motore 6 poli, l'ampiezza sarebbe nell'intorno dello 0.5% del set point di velocità.

Se Dario non spergiurasse che non si osservano vairazioni di velocità sul motore, sarei propenso a credere che la variazione sia dovuta ad un adattamento del sistema ad una variazione di carico dovuta o a caratteristiche della lavorazione, o alle caratteristiche meccaniche della macchina (risonanze?).

Anche la periodicità di circa 0,3Hz, con frequenza in diminuzione in accordo con la dimnuzione dell'ampiezza, sembra indicare questo tipo di fenomenologia.

Però rimangono le dichiarazioni di Dario circa l'invariabilità della velocità reale

Visto che l'inverter misura la velcità reale ci sono solo 3 possibilità

1. Errore di misura della velocità "esterna"
2. Errore di visulaizzazione della velocità da parte dell'inverter
3. Dario è un buontempone che si diverte a descrivere fatti in contrasto tra loro per puro divertimento