Problema Rotazione Servomotore Mandrino

[alessio.ciccarelli]

Salve a tutti,

da alcuni giorni ho un problema su un centro di lavoro e vorrei riuscire a capire se è il servomotore o il suo drive. La rotazione del mandrino non è stabile e durante la ricerca della posizione angolare zero, il mandrino inizia ad oscillare ed impiega molto tempo a fermarsi in quella posizione. La macchina non da nessun allarme salvo il fatto di non riuscire a fresare in quanto il mandrino sotto sforzo tende a bloccarsi. Da alcune prove fatte con pinza amperometrica l'assorbimento di una fase è molto basso rispetto alle altre.

In teoria è saltato un avvolgimento del servomotore: ma come faccio ad essere sicuro che non ci sia un problema in una fase in uscita dal drive? Come posso controllare l'integrità delle fasi?

Per smontare il servomotore devo smontare tutta la parte del mandrino e non voglio smontare tutto per niente...

Il problema si è verificato mentre era in lavorazione, si è sentito un forte colpo ed si sono staccati tutta la serie di differenziali e interruttori automatici fino al contatore enel. Il controllo è andato in tilt ed ho dovuto ripristinare anche il plc.

Il drive è un SIMODRIVE 611 LT-MODUL INT 160A;

Il servomotore dovrebbe essere un INDRAMAT 1MB160F con raffreddamento ad acqua.

Ringrazio anticipatamente

Saluti

Alessio

[Livio Orsini]

In teoria è saltato un avvolgimento del servomotore: ma come faccio ad essere sicuro che non ci sia un problema in una fase in uscita dal drive? Come posso controllare l'integrità delle fasi?

• Puoi provare a misurare la resistenza delle 3 fasi del motore, scollegando il motore dal lato del drive.
  
• Puoi, se ne disponi, fare un collegamento volante con un altro drive e verificarne il funzionamento.
  
• Se non puoi fare le due prove precedenti ti devi rassegnare a smontare il motore.
  

[alessio.ciccarelli]

Grazie Livio,

la resistenza delle fasi del motore le ho già misurate con un tester (fondoscala 200 ohm e considerando la tolleranza non so quanto possa essere attendibile) misurano tutte 1,2-1,3 ohm. In teoria la fase non è saltata, ma mi fido poco del tester...

A monte del drive misurando con pinza amperometrica le fasi hanno stesso assorbimento.

Il drive non da nessun allarme, in teoria se in uscita non ho una fase dovrebbe andare in allarme.

Un altro motore non ce l'ho, o meglio ho gli altri servo degli assi ma non sono uguali, ed il tecnico della macchina utensile mi ha messo in lista. Altri tecnici non ne conosco. La macchina è di fine 2004 e fino ad ora piccoli problemi li ho sempre risolti facilmente.

Servomotori non ne ho mai utilizzati e non li conosco.

Dico una cavolata: può il drive aver perso qualche parametro di settaggio? Durante il posizionamento a zero il mandrino oscilla in quella posizione e si sente un sibilo che continua anche quando si è posizionato.

Il sibilo è come quello che si sente quando faccio un autotuning con inverter Yaskawa (a motore fermo)

Modificato: 22 novembre 2012 da alessio.ciccarelli

[Livio Orsini]

Presumo che il tuoi motori siano brushless sinusoidali. Un servo motore è un normale motore, al linmite con inerzia particolarmente ridotta. E' una distinzione commerciale (per poter drenare un poco di moneta in più al cliente) intesa ad identificare dei buoni motori con buone caratteristiche dinamiche, ma che sono identici a tutti gli altri per le caratteristiche generali di macchina.

Dal punto di vista generale io propenderei a non imputare responsabilità al motore (che tra l'altro sono ottimi), ma piuttosto all'alimentatore-regolatore. potrebbe essere solo un problema di perdita dei parametri o di staratura: Ma a questo puoi rimediare facilmente o rimettendo i parametri che hai (avresti) salvato in precedenza, oppure ripetendo tutta la procedura di taratura.

[alessio.ciccarelli]

Grazie Livio,

per il controllo macchina ho ripristinato un backup stabile che avevo, ma non è cambiato nulla. Il backup è riferito al controllo Selca della macchina.

Tramite l'assistenza telefonica selca abbiamo escluso anche un guasto all'encoder.

I cavi del motore entrano dentro tramite una sorta di "calza" e non riesco a vedere i morsetti del motore. Odore di bruciato dal motore non se ne sente.

Un altra cosa che ho notato è un componente prima del filtro di rete degli azionamenti che ha un rumore metallico molto più accentuato rispetto a prima. Nello schema elettrico non è segnato, e ad occhio penso siano delle induttanze di linea. Faccio una foto così si capisce meglio.

[alessio.ciccarelli]

Ecco la foto. Non so se è un'induttanza di linea o che altro. Si trova a monte del filtro dell'azionamento.

[Livio Orsini]

Mi sembra abbia troppi fili per essere un'induttanza di linea, sembra più un trasfo.

Ma gli schemi del quadro non indicano che componente è?

[alessio.ciccarelli]

Sullo schema non c'è, in più ci sono numerazioni diverse da quelle della macchina. Per non parlare del manuale della macchina che è una cosa oscena.

Che sia un trasfo mi sembra strano. Praticamente ci sono tre cilindri neri chiusi indipendenti uno dall'altro, ad ogni cilindro entra ed esce una fase.

Se c'è qualcuno che può darmi una mano sono in provincia di Ancona.

[Guerzo]

Quello che hai fotografato è un filtro anti-disturbo trifase...

Domanda: questo centro di lavoro ha un cambio gamma per le velocità alte e basse del mandrino?

Se sì, controlla i sensori che identificano gamma alta da quella bassa.

In più, prova a controllare anche il serraggio dei morsetti a B.M., spesso le vibrazioni che provocano le frese durante la lavorazione li allentano e le conseguenze sono segnali distorti o mancanti per il corretto funzionamento.

[Livio Orsini]

Quello che hai fotografato è un filtro anti-disturbo trifase...

Potrebbe essere, ma dovrebbero esserci anche delle capacità che dalla foto non si vedono.

Quello che è grave è che non compare negli schemi e nell'elenco materiali; questo è indice di cattiva qualità della quadristica.

[Guerzo]

I componenti sono tutti all'interno dei cilindri neri, poi per la mancanza dei dati sugli schemi, è quasi una normalità...

[Guerzo]

ah! dimenticavo, c'è anche una remota possibilità che possa essere l'induttanza del mandrino, ma senza dati non posso avere al certezza. ( ipotesi più plausibile sono i filtri)

[alessio.ciccarelli]

Domanda: questo centro di lavoro ha un cambio gamma per le velocità alte e basse del mandrino?

Non ha un cambio gamma. Da manuale il mandrino doveva essere un 10.000 giri motore siemens, invece quando ci è arrivata abbiamo scoperto che era un 16.000 giri. La macchina è stata comprata usata da noi nel 2006 da un fallimento, ma era quasi nuova (messa in produzione Dicembre 2004), ha lavorato alcuni mesi.

Al motore arrivano i cavi motore con calza metallica, i due cavetti del sensore di temperatura (il mandrino è raffreddato a liquido da un chiller), e il cavo encoder con il connettore specifico. L'encoder lo abbiamo controllato, ho controllato le fasi del motore con il "tester" ma con pinza amperometrica una fase ha corrente molto bassa rispetto alle due. La connessione dei cavi motore non si riesce a raggiungere se non smontando tutto il mandrino.Tutti i connettori, cavi , fibre ottiche e altro collegato agli azionamenti sono stati controllati sembrano tutti ok. Non è presente nessun allarme sia nel controllo Selca che negli azionamenti.

Un'altra cosa che mi è venuta in mente ora è quella di provare a staccare la fase che assorbe poco e vedere se ci sono allarmi e se il difetto è lo stesso.

Quello che è grave è che non compare negli schemi e nell'elenco materiali; questo è indice di cattiva qualità della quadristica.

Quando abbiamo comprato la macchina eravamo inesperti. Ci hanno detto che il basamento era fatto in Asia, ma tutto il montaggio e l'elettronica di fattura Europea e assemblata in Italia.

Adesso mi sono accorto che in realtà la macchina è fatta al 95% in Asia e solo l'applicazione del controllo Selca è stato fatto in italia. Tutti i riferimenti di collegamenti vari sono in cinese e tutti i componenti all'interno del quadro, Azionamenti e controllo esclusi, sono cinesi. La casa madre della macchina non mi ha saputo rispondere neanche per cose banali, ed hanno concluso dicendo che hanno poca documentazione della macchina: certo se il manuale e gli schemi sono gli stessi che ho io!!!

Noi facciamo presse ad iniezione per plastica, rispetto ai colossi del settore siamo una formichina, ma schemi elettrici, manuali, ed altra documentazione rispecchiano certi criteri, assistenza e pezzi di ricambio sono garantiti in 24 ore, la conoscenza delle macchine è a 360° elettronica, oleodinamica, pneumatica e meccanica.

Facciamo assistenza anche per altre marche, quindi un po' di esperienza ne abbiamo. Quando ti trovi certa documentazione davanti ti cadono proprio le braccia...

Lunedì dovrebbe passare un tecnico per verificare. Speriamo bene...

Per ora Grazie Livio e Guerzo per le risposte.

[Livio Orsini]

Quando ti trovi certa documentazione davanti ti cadono proprio le braccia...

Con le tasse che le aziende pagano si dovrebbero garantire controlli sulle importazioni, onde evitare che certe porcate possano essere immesse sul mercato europeo al solo scopo di far arricchire le aziende importatrici.

Non si venga a raccontare che al Comunità Europea, con le leggi antiprotezionismo e bla, bla....Prova ad esportare un qualsiasi macchinario in Svezia, paese membro della CE, e vedi chi ti rivoltano tutto come un guanto. Sicurezza, qualità, documentazione, tutto deve corrispondere alle loro normative; C'è un ispettore statale che esegue i controlli macchina per amcchina, poi rilascia il certificato. Se non c'è il certificato la macchina non può entrare in produzione, punto!

Tornando al problema iniziale. Se la macchina è fuori garazia puoi provare ad escludere il componente sconosciuto. Ovviamente prima misura le tensioni in ingresso ed in uscita, tanto per escludere che sia un trasfo. In altri termini puoi alimentare direttamente il drive dalla linea. Se il componente è un filtro di rete o un'induttanza di rete, non ha nessuna influenza sul funzionamento all'infuori del filtraggio di eventuali disturbi verso al rete; sempre se è perfetamente efficiente.

[alessio.ciccarelli]

Il componente in questione sembra ok, frigge un po ma è ok.

Ho fatto un'altra prova, forse quella che avrei dovuto fare da subito...ho shiftato le fasi del motore.

A questo punto le cose sono 2:

1- mi ritrovo il basso assorbimento sempre sulla stessa fase in uscita dal drive...quindi l'uscita del drive è guasta;

2- il basso assorbimento lo trovo su un'altra fase di uscita...quindi il motore è guasto.

Sono al punto 1...la prima uscita del drive è guasta! Provo a dare un'occhiata dentro, in virtù del fatto che il drive ha un enable che attiva la corrente in uscita: forse un guasto a questa protezione.

Altri consigli sono bene accetti.

Modificato: 23 novembre 2012 da alessio.ciccarelli

[Livio Orsini]

Scusa ma non hai mai misurato la tensione sulle 3 fasi?

[alessio.ciccarelli]

La misura delle 3 fasi in ingresso è stata la prima cosa che ho fatto. In uscita dal drive con un semplice tester non si riesce. Poi c'erano anche altri problemi con il plc ed il controllo derivati dallo spegnimento istantaneo della macchina, ho pensato che questa potesse essere la causa della rotazione ballerina del mandrino, quindi ho ripristinato quelli ed ho visto che il problema non si era risolto, ho controllato serraggio cavi e tutti i componenti tra la linea e il servomotore. Ho controllato le fasi motore con il tester (tutte con uguale valore anche se come detto in precedenza non molto affidabile come controllo). Sono passato al controllo encoder eseguito con il supporto telefonico dell'assistenza Selca. Poi ho fatto tutte le altre prove descritte negli altri post compreso il controllo fasi con pinza amperometrica. Ho visto che c'era un problema su un assorbimento di una fase, ma cercavo un modo per capire da dove provenisse:drive o motore (visto che il drive non da nessun errore). Il componente sconosciuto (sono delle bobine trifasi) inizia a "friggere" quando vengono attivate le uscite dei drive dei motori, l'ho controllato sia sotto carico che senza carico. Ora ho il drive smontato e devo finire di controllarlo. Da prima vista la batteria di condensatori sembra ok, devo vedere le due basette di igbt. Ho trovato in rete un manuale del Simodrive in questione. L'enable di sicurezza che abilita l'uscita del drive va ad attivare il funzionamento degli igbt, ma per come è fatto un malfunzionamento non deve dare tensione ad alcuna fase e non solo ad una.

Finisco di controllare il tutto.

[alessio.ciccarelli]

Credevo anche che tutti i drive fossero collegati insieme alla trifase, invece smontandolo ho visto che sono tutti collegati insieme al bus DC, cosa che conferma ancora di più che il problema è drive-motore.

[Guerzo]

La probabile mancanza di una fase, darebbe altri tipi di problemi, poi evidenziati dall'accensione di led o codici, dipende dal tipo di azionamento, sull'azionamento stesso o visualizzati dal CN.

Il problema è durante la M19, orientamento mandrino, sembra quasi un problema di inseguimento, posizione effettiva posizione misurata. Altra cosa, durante la lavorazione tende a fermarsi, se fosse sotto sforzo l'aumento dell'assorbimento avrebbe come conseguenza il fermo macchina in emergenza e con l'apparizione dell'allarme, anche in questo caso sul CN o sull'azionamento.

C'è qualcosa che sfugge...

[alessio.ciccarelli]

Trovato il guasto: come previsto alla fine è scoppiato un igbt.

Ora il problema è trovare il componente o qualcuno che me lo possa riparare in breve tempo.

Il componente è: EUPEC IGBT BSM150GT120DN2

Su internet per ora ho trovato siti cinesi o americani con consegne superiori ai 10 giorni.

Qualche idea?

[Livio Orsini]

Trovato il guasto: come previsto alla fine è scoppiato un igbt.

Quando, agli inizi di carriera, riparavo e calibravo la strumentazione elettronica aziendale, un mio collega più esperto ed anziano mi raccomandava: "Se vedi uscire del fumo, non spegnere subito! Attendi qualche secondo, poi riparare il guasto sarà più facile."

Facezie a parte, trovare il ricambio non è così semplice, bisognerebbe avere il ricambio originale perchè c'è il rischio che quelli che trovi su EBAY abbiano la stessa sigla ma caratteristiche differenti. Non sarebbe il primo caso. Potresti anche verificarne le caratteristiche sui datasheet e ricercare un equivalente con caratteristiche eguali o migliori.

Io, però, sostituirei tuti gli IGBT, se non altro per averli molto simili.

[alessio.ciccarelli]

[at]guerzo

Anche io sulla mancanza di fase credevo nell'accensione di un led di allarme sul drive. Però un po' di corrente c'è e non vorrei che quel po' non faccia scattare l'errore. Ci siamo accorti subito del problema durante l'orientamento mandrino quando avviene il cambio utensile. A quel punto quando abbiamo provato il comportamento in fresatura eravamo preparati a fermare la lavorazione per non rischiare di rovinare la fresa. Probabilmente la macchina sarebbe andata in allarme di sovraccarico se non fermata. Sto controllando anche gli altri componenti per sicurezza, sembrano ok.

Lunedì sento il tecnico che deve venire e decido sul da farsi. L,assistenza siemens mi impiega 15 giorni sicuri, io più di un'altra settimana non posso stare fermo.

[alessio.ciccarelli]

[at]Livio

Il problema è che non ha fumato, o meglio si è sono staccati tutti gli interruttori differenziali fino ad arrivare al contatore enel, e di fumo e puzza di bruciato non se ne è sentita.

Volevo infatti cambiarli entrambi visto che ci ho messo le mani. Ho già visto il datasheet e c'è un modello equivalente...solo che bisognerebbe trovarlo. EBay è un canale che non tengo in considerazione.