Motore sotto inverter che "strappa"

[BB_Frank]

Buongiorno a tutti!

Vi scrivo perché ho un problema con l'azionamento di un motore da 2,2 kw 220/380v 4 poli pilotato con inverter Teco E510 mono-trifase . In pratica nella prima parte della rampa di accelerazione e nell ultima di quella di decelerazione il motore strappa e quindi martella sul cambio della macchina utensile per la quale è stato sostituito. Ho provato sia a configurarlo in modalità vettoriale sia in modalità scalare (con curva v/f 23v-5hz 230v-50hz) ma il risultato è sempre lo stesso. In vettoriale con l'autotuning il motore "rumoreggia" ma non si muove affatto. Non so se il fatto sia imputabile alla resistenza che l'albero del motore presenta anche a vuoto e che penso sia causata dai paraolio. L'inverter comunque registra il guadagno di rotore e statore ma il risultato è quello sopra descritto. Modificando invece i parametri della retta v/f si riesce a migliorare la cosa ma appena si cambia marcia (quindi la coppia richiesta per la partenza si ricomincia da capo). Avevo letto qui sul forum di un altro utente con un problema analogo infatti ho provato a impostare il parametro di coppia variabile anziché costante e a disattivare i parametri inerenti alle protezioni del motore pensando che l'azionamento tagliasse l'erogazione per proteggere appunto il motore, ma ovviamente non sono quelli. Ho trovato invece giovamento nello spostare il punto di partenza della curva v/f a 10hz anziché 0 con apposito parametro.

Per l'applicazione di cui necessito tra l'altro devo girare o a 1400 rpm o a 2800 rpm e a quelle velocità il tutto funziona correttamente. In decelerazione ho comunque risolto il problema eliminando la rampa di discesa e lasciando quindi la frenatura per inerzia.

Avete qualche idea?

Intanto grazie!

 

[Ctec]

A me sembra l'effetto dell'antistallo. Prova ad eliminarlo o a modificare un po' la rampa

[Livio Orsini]

2 ore fa, BB_Frank scrisse:

Per l'applicazione di cui necessito tra l'altro devo girare o a 1400 rpm o a 2800 rpm

 

Quindi raggiungi i 100 Hz.

 

2 ore fa, BB_Frank scrisse:

il punto di partenza della curva v/f a 10hz anziché 0

 

Potresti mettere il punto di partenza dellla retta V/f a 46 V-10Hz invece che 23v-5hz; con questa taratura hai un po' più di coppia a bassa frequenza.

 

Hai notato da che freqeunza inizia a "strappare"?

[BB_Frank]

1 ora fa, Ctec scrisse:

A me sembra l'effetto dell'antistallo. Prova ad eliminarlo o a modificare un po' la rampa

Se intendi la rampa di accelerazione ho già provato aumentando e abbassando i tempi e il problema è sempre quello. Allungandoli il problema è ovviamente più "spalmato nel tempo" e si può anche facilmente vedere che il motore anche senza carico parta proprio a scatti...

Comunque provo a cercare il parametro e faccio la prova!  

[BB_Frank]

1 ora fa, Livio Orsini scrisse:

 

Quindi raggiungi i 100 Hz.

 

Esatto max 100hz

 

1 ora fa, Livio Orsini scrisse:

Potresti mettere il punto di partenza dellla retta V/f a 46 V-10Hz invece che 23v-5hz; con questa taratura hai un po' più di coppia a bassa frequenza.

 

Non dovrebbe essere successo proprio questo impostando il parametro apposito per splittare l'inizio della retta v/f partendo da 10hz anziché 0? Oppure mettendo direttamente come frequenza e voltaggio minimi i 46v-10hz ottengo qualcosa di diverso?

 

1 ora fa, Livio Orsini scrisse:

Hai notato da che freqeunza inizia a "strappare"?

 

Come dicevo nel precedente messaggio a Ctec, aumentando a 15/20 secondi la rampa di accelerazione, si vede chiaramente come il motore parta direttamente a scatti. 

Non saprei comunque dare

un riferimento preciso perche il comportamente varia a seconda della retta v/f impostata (ci sono delle curve preimpostate e ho provato anche quelle). Con una di esse ad esempio la partenza sembra accettabile e la "smitragliata" arriva invece a circa metà rampa. Con la classica 23v-5hz/230v-50hz invece strappa subito e man mano si affievolisce. 

Ho notato invece piccoli miglioramenti (tra cui elevata silenziosità) con la curva 9,2v-1,3hz/40,2v-25hz/230v-50hz... Ma non può essere la strada...

[Livio Orsini]

In teoria la tensione di alimentazione deve essere proporzione diretta con la frequenza di lavoro. Se un motore è caratterizzato per 230V a 50Hz, si dovrebbe partire con zerovolt a 0Hz. Solo che cos' il motore non riuscirebbe a partire.

Si da quindi un piedistallo da 0Hz sino a qualche Hzin cui si mantiene la tensione costante.

Se tu fissi la retta V/f con i 2 punti 10Hz - 46V e 50 Hz -230V, fissando poi la partenza della reta da 10Hz avrai il motore alimentato a tensione fissa di 46V sino a 10Hz. In questo modo il motore darà tutta la coppia possibile, che a basso regime, è comunque inferiore alla coppia nominale.

 

Quello che però mi lascia perplesso è il fatto che il moto si a "strappi" anche in modalità vettoriale, perchè in questa modalità l'inverter pilota il motore in modo da fargli erogare la coppia nominale anche a bassisisma freqeunza.

 

Rileggendo i tuoi messaggi c'è un passaggio che mi ha colpito:

 

7 ore fa, BB_Frank scrisse:

Non so se il fatto sia imputabile alla resistenza che l'albero del motore presenta anche a vuoto e che penso sia causata dai paraolio

 

Già questo è un particolare moto negativo. Il motore a vuoto dovrebbe girare senza alcun sforzo, dovrebbe presentare solo dei leggeri "indurimenti" in corrispondenza dei poli.

Se durante l'auto tuning il il motore non riesce a spuntare nemmeno a vuoto, significa che quel motore ha dei problemi.

Non è possibile ovviare a quei problemi con le tarature dell'inverter.

[BB_Frank]

1 ora fa, Livio Orsini scrisse:

Se tu fissi la retta V/f con i 2 punti 10Hz - 46V e 50 Hz -230V, fissando poi la partenza della reta da 10Hz avrai il motore alimentato a tensione fissa di 46V sino a 10Hz. In questo modo il motore darà tutta la coppia possibile, che a basso regime, è comunque inferiore alla coppia nominale.

Quindi anche fissando la retta con un punto iniziale ad esempio 69v 15hz la partenza della rampa di frequenza partirà comunque sempre da 0 (più il parametro di split) giusto? 

 

1 ora fa, Livio Orsini scrisse:

Già questo è un particolare moto negativo. Il motore a vuoto dovrebbe girare senza alcun sforzo, dovrebbe presentare solo dei leggeri "indurimenti" in corrispondenza dei poli.

Se durante l'auto tuning il il motore non riesce a spuntare nemmeno a vuoto, significa che quel motore ha dei problemi.

Non è possibile ovviare a quei problemi con le tarature dell'inverter.

A tal proposito afferrando la puleggia e facendolo ruotare, non si riesce a fargli fare un giro completo per inerzia... Quando lho acquistato non ci ho dato molto peso appunto perché ho visto i paraolio ho giustificato così il comportamento...

Proverò a smontarlo per capire se è quello...

 

Coglierei l'occasione, già che ho disturbato, per chiederti un'altra cosa, se possibile.

Sempre in riferimento al post che leggevo qui sul forum del collega con il problema apparentemente analogo al mio,  gli consigliavi di provare a configurare il motore a stella (impostando, se non ricordo male, la retta v/f a 400v-87hz). Posso chiederti come mai?

[Livio Orsini]

12 ore fa, BB_Frank scrisse:

la partenza della rampa di frequenza partirà comunque sempre da 0 (più il parametro di split) giusto? 

 

Certamente l'inverter parte dalla frequenza zero e aumenta progressivamente in accordo con il tempo di rampa impostato; la tensione si mantiene costante dalvalore minimo impostato sino al primo punto della retta ovvero, nel tuo esempio 69v sino a 15Hz, poi prosegue aumentando la tensione proporzionalmente alla frequenza.

Per inciso mettere il primo punto a 15 hz mi sembra esagerato, cè il ruischio di danneggiare il motore.

 

12 ore fa, BB_Frank scrisse:

gli consigliavi di provare a configurare il motore a stella (impostando, se non ricordo male, la retta v/f a 400v-87hz). Posso chiederti come mai?

 

Per prima cosa è necessario che l'inverter sia alimentato a 400V, per poter erogare 400V, oppure bisogna disporre di un inverter in grado di elevare la tensione a 400V.

 

Poi veniamo alle ragioni.

Sino a quando l'inverter può alimentare il motore con una tensione proporzionale alla frequenza, sino a raggiungere il valore di tensione nominale alla frequenza nominale, il motore lavora in regime di coppia costante. Salendo di frequenza senza poter aumentare la tensione, il motore sarà deflussato, la coppia diminuirà ma, per effetto dell'aumento della velocità il motore eroga una potenza costante, questo perchè la potenza è data dal prodotto coppia velocità.

La diminuzione di coppia motrice, in alcune applicazioni può non dare inconvenienti, mentre in altre si. Il caso più comune è che il motore non possa accelerare con un'accelerazione costante del valore voluto. Quindi o si allungano i tempi di rampa o si accetta di avere una rampa lineare solo sino a 50Hz.

Per ovviare a questo inconveniente si fa in modo che l'inverter possa continuare ad aumentare la tensione oltre i 50Hz.

Come fare?

Semplicemente si collega il motore a "D" in modo che richieda una tensione di 230 V a 50Hz. Sempre se si dispone di un motore che preveda un'alimentazione 230V- 400V.

In questo modo l'inverter può mantenere il rapporto tensione - corrente sino a circa 87 Hz, quindi iol motore lavora in regime di coppia costante sino a 87Hz.

Però pasti gratis non esistono, tutto va pagato.

Se noti, sulla targa del motore, sono riportati i 2 valori di tensione nominale ed i due valori di corrente nominale. Se moltiplichi tensione per corrente ottieni il medesimo valore di potenza apparente assorbita dal motore.

Però se fai lavorare il motore collegato a "D" con la tensione del collegamento a "Y", otterrai che il valore della potenza apparente assorbita sarà pari a 1.73 volte la potenza apparente nominale.

L'assorbimento di corrente del motore è quasi proporzionale alla coppia erogata, se deve erogare la coppia nominale assorbirà quindi il valore di corrente nominale; per valori di coppia inferiori assorbirà valori di corrente inferiori.

Se il motore dovrà erogare un valore di coppia vicino o pari al valore nominale solo in regime transitorio, si potrà usare questa configurazione, altrimenti no, pena severi danni irreversibili agli avvolgimenti del motore.

Infatti se applichi l'equazione della potenza avrai un motore che eroga 1.73 volte la potenza di targa!

 

 

 

[BB_Frank]

Grazie mille Livio, per le risposte sempre chiare ed esaustive!

 

Ho smontato il motore e non ho trovato evidenti anomalie meccaniche... I cuscinetti sono tra l'altro degli skf doppio schermo e l'attrito mi sembra compatibile con quello di cuscinetti nuovi di quella categoria (che non ci volessero di quelli ad alto scorrimento?, Mi sembra comunqie strano perche il motore mi è stato venduto per inverter)

Ho comunque provato a farlo girare un po e probabilmente per effetto del calore l'attrito si era un pelo ridotto, ma in fase di autotuning non girava comunque niente. Avevo anche provato a girare l'albero a mano ma la sensazione era quella che l'inverter cercasse di bloccare il motore.🤔

 

Ho effettuato delle altre prove e con una rampa in particolare (la n°4), come accennavo, il motore parte silenziosissimo e da problemi solamente tra i 25 e i 35hz mentre con le altre già da subito. Questa curva passa per 3 punti: 9,2v/1,3hz 40v/25hz e 230v/50hz. E stranamente i problemi iniziano proprio sul secondo punto, dove la pendenza della retta aumenta..

Ho provato quindi ad "appiattire" la retta v/f portando la frequenza nominale a 60hz e infatti ho dei miglioramenti.

Ho dei miglioramenti anche abbassando la frequenza portante a 1/2 khz.

 

Questi risultati mi fanno ancora pensare a un' impostazione errata di un qualche parametro🤦

 

 

 

[Livio Orsini]

4 ore fa, BB_Frank scrisse:

Questi risultati mi fanno ancora pensare a un' impostazione errata di un qualche parametro

 

Ne sono quasi certo.

Un motore senza carico accoppiato non deve avere alcuna esitazione, strappo, pendolamento.

 

Io ti consiglio di resettare tutti i parametri al valore di default.

Poi segui pedissequanmente le indicazioni del manuale per la messa in marcia in modalità vettoriale.

Anzi leggi il manuale dalla prima riga e controlla che tutto sia come da manuale: circuitazione elettrica, parametrizzazione, e via elencando.

 

O l'inverter ha un problema suo oppure, più probabilmente, c'è un'impostazione errata

[BB_Frank]

Buonasera a tutti.

Per onor di cronaca e soprattutto per darvi un feedback riguardo al comunque prezioso aiuto che mi avete dato, vi comunico che ho finalmente risolto il problema!

Come accennato, avevo escluso il motore collegandone un altro. Anche questo dava gli stessi problemi...

Collegando poi la carcassa a massa saltava il salvavita... In un primo momento non mi sono allarmato troppo perché il differenziale sulla linea era un 30mA... Reperito un 300mA, stessa solfa... Ho allora alzato le mani...

Morale della favola: sostituito in garanzia... Alla prima accensione, con i parametri di fabbrica, erogazione perfetta e senza strappi!

Tutto è bene quel che finisce bene!

Grazie a tutti!

A presto

[Livio Orsini]

4 ore fa, BB_Frank scrisse:

Morale della favola: sostituito in garanzia... Alla prima accensione, con i parametri di fabbrica, erogazione perfetta e senza strappi!

 

Bhe le ipotesi non erano poi molte.

 

il 19/5/2021 at 17:06 , Livio Orsini scrisse:

Io ti consiglio di resettare tutti i parametri al valore di default.

........

O l'inverter ha un problema suo oppure, più probabilmente, c'è un'impostazione errata