Inverter Honeywell sottodimensionato?

[mc1988]

Buongiorno,
sono alle prese con una fresatrice Gualdoni FU70 del 1999. In questa macchina la testa veloce è motorizzata da un asincrono trifase pilotato da inverter.
I dati di targa del motore sono i seguenti: 4 poli - 1450 rpm - 4 kW - 380 V 3ph - 9.6 A - 50 Hz.
L'inverter originale installato era un Honeywell modello CXS (codice completo CXS0030V34A2I1), di cui allego foto della targa.
A seguito di un guasto il mio predecessore ha deciso di sostituire il vecchio CXS, ormai fuori produzione, acquistando un "equivalente" Honeywell della serie COMP (il COMP400-4P0-20).
Il datasheet di questo nuovo inverter recita: "rated continous current I_N9.0 A".
Da qui (cioè dai valori di corrente evidenziati) il dubbio: l'inverter è sottodimensionato per il motore?
Eventualmente lo fosse, quali sarebbero gli accorgimenti più opportuni (intendo in sede di parametrizzazione) che si potrebbero adottare per consentire comunque all'azionamento un funzionamento il più possibile regolare ed esente da problemi?
Grazie per i vostri preziosi consigli.
mc1988

[Livio Orsini]

Gli inverter si devono sempre dimensionare in funzione della massima corrente erogabile in servizio continuativo (rated continuos current); questo valore deve essere >= al valore di targa del motore

Dai dati riportati l'inverter è al disotto del minimo sndacale.

Probabilmente vista li piccola differenza e considerando che il motore difficilmente assorbirà la corrente di targa in modo continuativo, è probabile che il tutto funzioni senza problemi o con problemi di limite di corrente molto saltuario.

Dal punto di vista l'unica azione correttiva possibile è il cambio dell'inverter con uno di taglia superiore.

[mc1988]

Effettivamente i dati di targa dell'inverter COMP e del motore, relativi alle correnti, parlano chiaro: una differenza, seppur piccola (7-8%), c'è... 
C'è, però, anche da dire che il costruttore del motore dichiara i 9.6 ampere nominali per tensione nominale di alimentazione 380 V, non 400 V come sarebbe corretto.

Un'ulteriore curiosità: la targa del vecchio inverter (il CXS0030V34), quella di cui ho allegato la foto, riporta due valori (8.0 A / 10.A) in riferimento alla corrente fornibile dal drive, allora sono andato a (ri)prendere in mano il datasheet dell'inverter e trovo (vedi foto) che l'inverter può erogare 3 kW e 8 A se il carico è a coppia costante oppure 4 kW e 10 A se, invece, il carico richiede coppia meccanica variabile (il nuovo inverter parla invece di 9 A senza specificare altro).

Come mai questa differenza?
Dipende forse dall'impostazione di V/f?

Chiedo questo perchè l'inverter consente di parametrizzare l'andamento di V/f come lineare, quadratico o altro andamento programmabile (suppongo interpolabile per punti); in ogni caso generalmente per le fresatrici si ritiene che la coppia sia costante al variare della velocità di rotazione del mandrino o che diminuisca linearmente con la velocità del mandrino, cosa non semplice da stimare visto che andrebbero considerati tanti fattori (tipo di lavorazione, profondità di passata, spessore del truciolo, geometria dell'utensile, velocità di taglio, tipo di trasmissione del mandrino, ecc.).

 

Saluti.
mc1988
 

[Livio Orsini]

Quote

C'è, però, anche da dire che il costruttore del motore dichiara i 9.6 ampere nominali per tensione nominale di alimentazione 380 V, non 400 V come sarebbe corretto

 

Se il motore è antecedente l'anno 2000 è corretto.

Alimentando a 400V la corrente potrebbe anche superare i 10 A.
 

Quote

Un'ulteriore curiosità: ..............

 

 

Questi sono i soliti trucchi commerciali per far vedere un'inverter più potente di quello che è. E' un modo per dire che 8 A li da a tempo indeterminato, mentre 10A li eroga solo per un tempo limitato.

La funzione V/f si imposta quadratica quando si devono pilotare ventilatori o pompe, proprio perchè questi dispositivi richiedono una coppia proprozionale al quadrato della velocità.

Però alla fine si avrà sempre, nella mifgliore delle combinazioni, 400V/50Hz oppure 400V/87Hz se siusa un motore a 230V di alimentazione (collegamento "Y")

Per un mandrino io userei una funzione V/f lineare. con boost alle basse freqeunze abbastanza robusto.

[mc1988]

Quote

Se il motore è antecedente l'anno 2000 è corretto.

Alimentando a 400V la corrente potrebbe anche superare i 10 A

Giusto, la macchina è del 1999 ed effettivamente a 400 V la corrente supera i 10 A (diciamo 10.1 A, alla prima cifra decimale).
A questo punto, rispetto ai 9 A nominali dell'inverter, lo scarto diventa del 12%. Non sono più tanto sicuro che sia trascurabile... forse mi salva il fatto che l'asportazione di truciolo, se non è molto "spinta", non costringe il motore del mandrino ad assorbire più di 9 A o almeno non per molto tempo (come tu giustamente già dicevi).
Del resto, se il vecchio inverter poteva sputare continuativamente solo 8 A eppure la macchina ha sempre lavorato (almeno finchè l'inverter non ha deciso che era ora di farla finita ) senza problemi particolari, dovrei farcela anche con 9 A senza particolari ambasce. Ricordo solo l'allarme F14 (drive overtemperature), ma occasionalmente e solo nei mesi estivi (il quadro è piccolino, sovraffollato e non ventilato).
 

Quote

Per un mandrino io userei una funzione V/f lineare. con boost alle basse freqeunze abbastanza robusto.

Bingo! Infatti il vecchio inverter era parametrizzato con P[1.8] "V/Hz ratio selection" = 0 (0 = linear; 1 = squared; 2 = programmable) e con P[1.9] "V/Hz ratio optimization" = 1 (0 = none; 1 = automatic torque boost). Inoltre P[1.13] "nominal current of the motor" (I_N from the nameplate of the motor) era già stata impostata a 10 A per essere congruente con i 400 V di tensione di alimentazione... ma il manuale dice che si può salire fino a 2,5*I_N.

Ciao e grazie di tutto.

[Livio Orsini]

Quote

ma occasionalmente e solo nei mesi estivi (il quadro è piccolino, sovraffollato e non ventilato).

 

Provvedi subito a ventilarlo adeguatamente, le sovratemperature riducono la vita dell'inverter!

 

Quote

. ma il manuale dice che si può salire fino a 2,5*I_N.

 

Certo, ma dirà anche per quanto tempo; in genere son qualche decina di secondi.

[mc1988]

Quote

Provvedi subito a ventilarlo adeguatamente, le sovratemperature riducono la vita dell'inverter!

Abbiamo adottato una soluzione molto poco diffusa in Italia, almeno per quanto ne sappia io: non una comune ventola o un classico condizionatore da quadro, bensì un "raffreddatore pneumatico a vortice", un dispositivo di concezione americana che oltreoceano utilizzano, ad esempio, per raffreddare i quadri delle puntatrici elettriche RSW (Resistance Spot Welder).

[Livio Orsini]

L'importante è la temperatura all'interno del quadro, se il raffreddamento è sufficiente non si devono avere allarmi di sovratemperatura.

Può anche essere che dove c'è l'inverter si formi una sacca di aria calda. Per questo motivo è strategico non solo la quantità d'aria ma la circolazione all'interno dello stesso. Il sistema che hai schematizzato in figura non mi sembra il più indicato per una buona cicolazione dell'aria , specie se raffrontato ad un aspiratore i alto ed ad una presa d'aria in basso. Quel dispositivo rischia di raffrescare solo un piccolo volume di aria nell'intorno della presa. E' un po' cme i sisitemi di rascaldamento con radiatori mono tubo.