superdaitan Inserito: 8 gennaio 2020 Segnala Inserito: 8 gennaio 2020 Buongiorno a tutti, vorrei dei pareri in merito a questa situazione verificatasi su una macchina in fase di avviamento. Il sistema è composto da un inverter Siemens Sinamics G120C da 30 kW (installato nel quadro elettrico MCC) e un motore asincrono della stessa taglia che muove un mulino a martelli. Durante il collaudo del quadro l'inverter è stato testato con un motore da banco della taglia di 6 kW (test completo di running, segnali e ID run). Durante il commissioning della macchina il cliente ha voluto effettuare delle prove senza attendere il nostro tecnico, avviando l'inverter collegato al motore da 30 kW con i parametri di quello da 6 kW, senza effettuare l'ID run. Credo che la prova sia stata fatta col motore accoppiato alla macchina, devo ancora accertarmi di questo. Quindi: inverter da 30 kW + motore da 30 kW + dati motore da 6 kW. Cosa succede all'inverter in questo caso? Riesce ad adeguarsi al motore collegato? Potrebbe andare in over-current? Il carico maggiore rispetto a quanto configurato potrebbe portare a guasti dell'inverter? Ringrazio chiunque voglia portare il suo contributo.
mc1988 Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 6 minuti fa, superdaitan ha scritto: Potrebbe andare in over-current? Il carico maggiore rispetto a quanto configurato potrebbe portare a guasti dell'inverter? Secondo me è probabilissimo che vada in overcurrent / overload perchè nella parametrizzazione (sicuramente se fatta bene, come credo) era stato settato come limite di corrente massimo quello relativo al motore di taglia inferiore; in tal caso semplicemente l'azionamento va in blocco visualizzando il relativo allarme, non dovrebbe accadere nulla di male nè all'inverter nè al motore. Ciao
superdaitan Inserita: 8 gennaio 2020 Autore Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 Grazie mc1988, è quello che penso anch'io; il problema è che si è verificato un guasto sul modulo di potenza, che porta alla rottura immediata dei fusibili di protezione a monte non appena vengono inseriti, a inverter fermo. Probabilmente c'è un diodo rotto, devo ancora fare eseguire i test con multimetro. Volevo capire se la forte discrepanza dei dati motore inseriti con quelli reali può essere esclusa come possibile causa di quello che poi è successo. Ti ringrazio ancora, un saluto.
Livio Orsini Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 21 minuti fa, superdaitan ha scritto: Volevo capire se la forte discrepanza dei dati motore inseriti con quelli reali può essere esclusa come possibile causa di quello che poi è successo. Molti dipende dalla qualità dell'inverter. Un inverter di buona qualità si limita ad andare in allarme. Un inverter di buona qualità non si danneggia nemmeno con un corto franco ai morsetti di uscita. Un inverter di qualità medio bassa può accusare danni irreversibili ai suoi componenti di potenza.
superdaitan Inserita: 8 gennaio 2020 Autore Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 Livio è interessante quello che hai evidenziato. Effettivamente quali potrebbero essere le manovre che possano portare a una rottura del ponte a diodi, ipotizzando un ponte a diodi "sano" in partenza?
Livio Orsini Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 In genere il se il ponte a diodi d'ingresso si rompe, c'è anche quache altro componente di potenza rotto, a valle (IGBT finali spesso). A parte le debite eccezioni, sempre possibili, Non sono "le manovre" che lo rompono, ma una qualità globale dell'inverter non eccelsa. Escudendo un difetto originario del ponte, infrequente ma possibile, la rottura di questo componente avviene per 2 motivi: mancato funzionamento della limitazione della corrente di carica dei condensatori del dc bus Rottura di un conponente a valle dello stesso; tipicamente sono gli IGBT di potenza che una volta in corto possono causare anche la rottura del ponte raddrizzatore.. L'eventuale uso di fusibili extrarapidi sul lato linea, potrebbe "salvare" proprio il ponte a diodi. Però per evitare interventi impropri di questi fusibili, durante le accensioni, le case consigliano sempre taglie maggiori, di circa 3 volte, di quella della corrente nominale assorbita dall'inverter. Quindi l'efficacia della protezione è praticamente inesistente. L'unica vera protezione efficace contro tutto è una buona e veloce limitazione della corrente di uscita. E'm dal secolo scorso che gli inverters di qualità decente, sopportano il corto franco in uscita senza danni.
mc1988 Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 1 ora fa, superdaitan ha scritto: Grazie mc1988, è quello che penso anch'io; il problema è che si è verificato un guasto sul modulo di potenza, che porta alla rottura immediata dei fusibili di protezione a monte non appena vengono inseriti, a inverter fermo. Probabilmente c'è un diodo rotto, devo ancora fare eseguire i test con multimetro. Volevo capire se la forte discrepanza dei dati motore inseriti con quelli reali può essere esclusa come possibile causa di quello che poi è successo. Ti ringrazio ancora, un saluto. Prima non lo avevi detto... 1 ora fa, Livio Orsini ha scritto: Molti dipende dalla qualità dell'inverter. Un inverter di buona qualità si limita ad andare in allarme. Un inverter di buona qualità non si danneggia nemmeno con un corto franco ai morsetti di uscita. Credo che un inverter di costruzione Siemens si possa definire un'apparecchiatura di qualità medio-alta, non una cineseria. superdaitan, riesci in qualche modo a fare il download della parametrizzazione? Così potremmo verificare il valore settato del limite output current (dovrebbe essere il parametro P0640). Ciao
ken Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 un overvoltage non potrebbe danneggiare il ponte?
mc1988 Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 6 minuti fa, ken ha scritto: un overvoltage non potrebbe danneggiare il ponte? L'overvoltage è tutt'altra cosa rispetto all'overcurrent. Che io sappia, un tipico overvoltage si verifica in caso di decelerazione troppo brusca e/o insufficiente dissipazione di energia sul resistore di frenatura; in tal caso il "ritorno" di energia dal carico verso l'inverter si abbatte sui condensatori del DC-bus stressandoli notevolmente.
Livio Orsini Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 (modificato) 2 ore fa, mc1988 ha scritto: Credo che un inverter di costruzione Siemens si possa definire un'apparecchiatura di qualità medio-alta, non una cineseria. Bhe, la costruzione è cinese e non da oggi, ma almeno dall'inizio del secolo. Quanto poi alla qualità io sono di opinione differente, ma è una mia opione, anche se derivata da decenni di esperienze personali con le principali marche d'inverters. Rimane il fatto incontestabile che un inverter industriale, degno di questo nome, deve sopportare il corto franco ai morsetti di uscita, senza alcun inconveniente. L'inverter va in protezione e genera un allarme; rimosso il corto e riavviato l'inverter, questi deve riprendere a funzionare in modo regolare. la prova di corto circuito all'uscita è una prova abbastanza normale in fabbrica. durante le verifiche di una nuova release di firmware, o nei test di un nuovo modello. 2 ore fa, mc1988 ha scritto: Così potremmo verificare il valore settato del limite output current Sempre per inverters di qulità almeno standard, qualunque sia il valore di limite di corrente di uscita, questo valore non può eccedere il valore massimo previsto per quel tio di inverter. Proprio per questo motivo, quasi sempre, il parametro è espresso in percento della corrente nominale. Poi esiste, spesso, anche un secondo parametro, relativo al valore di punta temporaneo, il cui massimo corrisponde al massimo previsto per quel tipo di inverter. Anche questo parametero è espresso in percentuale, con limite tra il 150% o il 200%, a meno che l'inverter in questione ammetta valori di picco differenti. In condizioni operative normali raggiunto questo limite l'ìnverter, dopo il tempo limite previsto, riduce la corrente al valore massimo continuativo e genera un messaggio di attenzione (warning). Comunque in qualsiasi condizione l'inverter no deve subire guasti. 1 ora fa, mc1988 ha scritto: Che io sappia, un tipico overvoltage si verifica in caso di decelerazione troppo brusca ..... Questo è una sovratensione del dc bus; anche in questo caso un inverter appena decente non subisce danni. Vengono bloccati i commutatori finali e viene geenrato l'allarme corrispondente. Però forse Ken si riferiva ad una eventuale sovratensione di alimentazione. Ma questo caso non è influenzato da errata paramentrizzazione dei dati di motore. Proprio per smorzare sovratensioni istantanee sul rato rete, è sempre conveniente iterporre, immediatamente prima dell'inverter, un induttore trifase che ha come effetto secondario anche la riduzione delle armoniche e dei disturbi condotti dall'inverter. Meglio sarebbe l'uso dell'apposito filtro di rete. Modificato: 8 gennaio 2020 da Livio Orsini
mc1988 Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 Resta da capire come associare il guasto della parte di potenza dell'inverter alla parametrizzazione sbagliata (o, per meglio dire, al funzionamento sbagliato dell'inverter perchè prima parametrizzato per un motore da 6 kW e poi collegato ad uno da 30 kW)... Ciao
ken Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 no, mi riferivo ad un overvoltage dovuto alla rigenerazione. qualcosa tipo limiti e soglie alzate e conseguente danno.
Livio Orsini Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 10 minuti fa, ken ha scritto: no, mi riferivo ad un overvoltage dovuto alla rigenerazione. Di norma quando la tensione sul dc bus supera il valore limite, l'inverter vas in blocco e viene generato l'allarme di "dc bus overvoltage" 46 minuti fa, mc1988 ha scritto: Resta da capire come associare il guasto della parte di potenza dell'inverter alla parametrizzazione sbagliata (o, per meglio dire, al funzionamento sbagliato dell'inverter perchè prima parametrizzato per un motore da 6 kW e poi collegato ad uno da 30 kW)... Ciao A mio giudizio, questa è stato solo il catalizzatore di una situazione preesistente. Per prima cosa bisognerebbe sapere quali componenti si sono guastati, poi si potrebbe tentare un'analisi.
mc1988 Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 L'unica cosa che mi viene da pensare è che la prova sia stata condotta in maniera rapida ed un po' approssimativa, giusto per vedere se si riusciva a far girare il motore variandone la velocità, quindi magari già con la parametrizzazione sbagliata di fondo, poi con la frenata settata in modalità dissipativa ed al tempo stesso tralasciando di collegare la resistenza di frenatura... in tal caso però superdaitan dovrebbe darci maggiori dettagli sul quando e sul come si è verificato il guasto.
Livio Orsini Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 1 minuto fa, mc1988 ha scritto: in tal caso però superdaitan dovrebbe darci maggiori dettagli sul quando e sul come si è verificato il guasto. Probabilmente non li conosce ancora e, forse, non lo sparà mai, visto che è stato l'utente finale a combinare il guaio cercherà di "coprire" il più possibile per scaricare le respoinsabilità. Un inverter da 30kW non è proprio un oggettino da 4€
superdaitan Inserita: 8 gennaio 2020 Autore Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 Vi ringrazio sentitamente per l'interesse. Nell'ultimo post è stata bene inquadrato il contesto: l'impianto è in Medio Oriente, si tratta di un medio impianto industriale; tra me e il guasto ci sono il cliente finale, che non rilascerà mai informazioni che possano far cadere la responsabilità su se stesso, e il tecnico, un collega esterno indiano assunto con un contratto rinnovato annualmente, che a sua volta difficilmente ammetterà grossi errori propri eventuali. Quindi sì, sarà difficile ricostruire l'esatta sequenza delle operazioni. Tuttavia l'ordine di grandezza del valore dell'intera commessa è ben superiore a quello del valore dell'inverter. Quindi il problema economico è relativamente di facile assorbimento, nel caso di sostituzione di un inverter o di una riparazione. Ma la mia curiosità resta, e il vostro contributo può essere utile per correggere comportamenti futuri. Devo ancora ricevere l'esito del test sui diodi, domani dovrei averlo. Ora ho il dubbio che i fusibili brucino per proteggere l'inverter, e quindi i diodi possano risultare sani. Vedremo. Per questa applicazione non è stata prevista una resistenza di frenatura. L'inverter è dotato di filtro interno. Mi resta da indagare sulla parametrizzazione, della quale un eventuale errore provocherebbe un nuovo guasto. Domani proverò a verificare i parametri di settaggio di DC-overcurrent e DC-overvoltage.
pcontini Inserita: 8 gennaio 2020 Segnala Inserita: 8 gennaio 2020 Non penso che un inverter ti permetta di impostare un parametro ad un valore tale che lo porti ad auto-danneggiarsi, al limite puoi fare danni al motore. Se hai un overvoltage in rigenerazione o superi la corrente di targa l'inverter deve andare in protezione. Quote Un inverter di buona qualità non si danneggia nemmeno con un corto franco ai morsetti di uscita. Concordo con quanto dice Livio; per esperienza ho visto inverter "resistere" a c.to circuito appena a valle dell'inverter (yaskawa) ed altri dove il modulo con IGBT si è aperto al primo corto avvenuto a 20/30 mt a valle
Livio Orsini Inserita: 9 gennaio 2020 Segnala Inserita: 9 gennaio 2020 12 ore fa, pcontini ha scritto: per esperienza ho visto inverter "resistere" a c.to circuito appena a valle dell'inverter (yaskawa) ed altri dove il modulo con IGBT si è aperto al primo corto avvenuto a 20/30 mt a valle Perchè in inverter "buoni" come Yaskawa il controllo di corrente è rapido ed efficace, in altri è un po' più lento e gli IGBT finali fanno in tempo a rompersi.
Sandro Calligaro Inserita: 10 gennaio 2020 Segnala Inserita: 10 gennaio 2020 (modificato) Il 9/1/2020 alle 07:40 , Livio Orsini ha scritto: Perchè in inverter "buoni" come Yaskawa il controllo di corrente è rapido ed efficace, in altri è un po' più lento e gli IGBT finali fanno in tempo a rompersi. Tutto sta nel sovra-dimensionamento del modulo e nella bontà della protezione da sovra-corrente e (soprattutto) quella chiamata "desaturazione". In particolare, un IGBT normalmente sopporta il corto per pochissimo tempo, ma i driver leggono la tensione ai capi dell'IGBT (verificano la "desaturazione") e se questa non scende a sufficienza poco dopo il comando di accensione, si spegne e si invia un segnale di guasto. Lo spegnimento in queste condizioni, però, è critico, perché a sua volta causa una sovra-tensione ai capi dell'IGBT. Se tutto è correttamente dimensionato e testato, come dice Livio, qualche evento di corto-circuito sulle uscite non deve causare rotture, anche se ovviamente tenderà ad erodere un po' la vita utile del sistema. Su un caso di rottura, però, non si possono fare ragionamenti "statistici", nel senso che un guasto può sempre capitare per le ragioni più varie, ma con probabilità bassa. Sarà difficile indovinare la causa di un evento del genere, se non viene fuori qualcosa di evidente... Modificato: 10 gennaio 2020 da Sandro Calligaro
Livio Orsini Inserita: 10 gennaio 2020 Segnala Inserita: 10 gennaio 2020 2 ore fa, Sandro Calligaro ha scritto: ma i driver leggono la tensione ai capi dell'IGBT (verificano la "desaturazione") e se questa non scende a sufficienza poco dopo il comando di accensione Sandro ma non si fa anche un'analisi della derivata della corrente? Io sono fermo alle tecniche di un paio di cecenni addietro, ma si mi ricordo correttamente si faceva l'analisi combinata della derivata di corrente con il livello della tensione di staurazione neltempo.
Sandro Calligaro Inserita: 11 gennaio 2020 Segnala Inserita: 11 gennaio 2020 No, che io sappia le soglie sulla misura di corrente e sulla desaturazione sono le verifiche che si fanno di solito. Questo è il primo documento utile che ho trovato cercando qualcosa in proposito: https://www.analog.com/en/technical-articles/igbt-overcurrent-and-short-circuit-protection-in-industrial-motor-drives.html A parte il fatto che loro usano un sigma-delta come ADC, il resto è tipico.
Livio Orsini Inserita: 11 gennaio 2020 Segnala Inserita: 11 gennaio 2020 (modificato) 1 ora fa, Sandro Calligaro ha scritto: A parte il fatto che loro usano un sigma-delta come ADC, il resto è tipico. Forse la memoria ha sovrapposto due informazioni per due differenti problemi; comunque la mia è una pura curiosità. In ogni modo grazie delle informazioni. Ho dato una prima scorsa veloce all'AN; è molto interessante. Modificato: 11 gennaio 2020 da Livio Orsini
Sandro Calligaro Inserita: 12 gennaio 2020 Segnala Inserita: 12 gennaio 2020 8 ore fa, Livio Orsini ha scritto: Forse la memoria ha sovrapposto due informazioni per due differenti problemi; comunque la mia è una pura curiosità. In realtà, potrebbe anche essere in passato si sfruttasse la derivata di corrente, per anticipare l'azione di protezione, magari per sopperire a sensori di corrente lenti o filtrati.😊 Chiaramente la derivata è un problema a causa del rumore, ma magari per verificare solo un limite è utilizzabile.
Livio Orsini Inserita: 12 gennaio 2020 Segnala Inserita: 12 gennaio 2020 10 ore fa, Sandro Calligaro ha scritto: Chiaramente la derivata è un problema a causa del rumore, ma magari per verificare solo un limite è utilizzabile. Gli ultimi miei lavori di progettazione di drive per motori risalgono alla prima metà anni 80 del secolo scorso. Si usavano esclusivamente BJT di potenza. La tecnica di verifica per e protezioni consisteva nella misura della tensione base-emettitore ed del di/dt della corrente di emettitore. La circuitazione di controllo era esclusivamente a componenti discreti; si inizava allora ad usare microprocessori per il controllo, mentre per i convertitori cc a SCR il tutto numerico era già consolidato perchè si risaliva alla fine degli anni 70. Westinghose aveva lanciato la serie di drive full digital basati sullo 8086 Intel a partire dal 1979; lo ricordo bene perchè allora lavoravo alla E. Marelli che era "associata" a Westinghose per le applicazioni di siderurgia e carta. Però l'analisi di derivata della corrente dovrebbe dare, comunque, utili indicaazioni sul sovraccarico imminente. E' ovvio che, essendo una derivata, la misura è molto influenzata dal rumore, ma ricordo che nei chopper cc, non costituiva un problema irrisolvibile. Comunque, torno a ripetere, la mia è solo curiosità intellettuale, visto che non mi occupo da decenni di progettazione di dispositivi di questo tipo e, vista la mia età, non credo realistico ipotizzare un ritorno di fiamma nel mio futuro.
Mario Maggi Inserita: 27 aprile 2020 Segnala Inserita: 27 aprile 2020 superdaitan, se il guasto è avvenuto davvero sul ponte di diodi in ingresso, prova a indagare sulla qualità dell'energia elettrica in quell'impianto. Quando producevo inverter negli anni '70 e '80 - poche decine di migliaia di inverter - avevamo rilevato statisticamente che la maggior parte di guasti dei ponti diodi erano stati determinati da buchi di tensione e relative sovratensioni, specialmente quando l'inverter era installato a breve distanza dalla cabina MT/BT oppure su linee a bassa impedenza. Il record di guasti l'abbiamo avuto in uno stabilimento piemontese della Iveco, dove c'erano stati più di 300 buchi di tensione in un anno. In queste situazioni, l'installazione dell'induttanza trifase in ingresso è tassativa. Escludo invece che una parametrizzazione errata possa causare un guasto al ponte raddrizzatore. Ciao Mario
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