chiarimenti su curva coppia / velocità di un motore brushless

[toni_unitn]

Buongiorno

 

vorrei avere qualche chiarimento su come vanno interpretate le curve coppia/velocità dei motori brushless (ad esempio l'immagine in allegato, che ho prelevato dal sito del fornitore degli azionamenti/motori che sto usando).

 

Il "pregresso" è questo: in una applicazione, ci sono alcuni motori che, dopo x ore di funzionamento continuativo, arrivano a sfiorare i 90° di temperatura, suscitando preoccupazioni per eventuali allarmi/problemi in cantiere.

 

Ora, io ho appena appreso come effettuare i trace di velocità e coppia di tali motori, nonchè del valore attuale del DCBus (560 V), quindi in ogni momento posso sapere a che velocità sta girando il motore e la coppia attuale espressa in Nm.

 

Dato che, in effetti, la temperatura si alza, ma finora di allarmi non se ne sono mai avuti, vorrei capire come capire (scusate il gioco di parole) se le condizioni di lavoro del motore sono normali o meno. Il grafico allegato può essere usato allo scopo? in che modo?

 

Qualcuno può darmi qualche dritta?

 

Grazie

[Livio Orsini]

4 ore fa, toni_unitn ha scritto:

Il grafico allegato può essere usato allo scopo? in che modo?

 

 

Il grafico può essere usato ma non da solo.

Dovresti mettere il link al data sheet completo dei motori che stai usando.

[dina_supertramp]

Ho quasi sempre visto motori brushless girare nell'intorno degli 80-90°C a regime, con coppia in uscita di circa 10-11Nm (motori Siemens).

Generalmente mi "allarmo" quando la temperatura supera i 100-110°C.
 

Ma questi sono numeri dettati dall'esperienza in cantiere, per parlare come si deve, come ha già detto il sig. Orsini serve il datasheet completo del motore in oggetto (numero di poli, coppia nominale ecc.), o almeno della serie di motori che usi.
All'aumentare dei giri, la coppia diminuisce, come anche al superare di una certa temperatura inizi ad avere perdite di coppia, ma se l'azionamento non ti da anomalie, molto probabilmente il motore sta girando alla corretta temperatura per lo sforzo che sta facendo.

 

[pigroplc]

11 ore fa, toni_unitn ha scritto:

Il "pregresso" è questo: in una applicazione, ci sono alcuni motori che, dopo x ore di funzionamento continuativo, arrivano a sfiorare i 90° di temperatura, suscitando preoccupazioni per eventuali allarmi/problemi in cantiere.

Gli azionamenti Siemens (prima 611U poi Sinamics) hanno come default il primo avvertimento a 120 gradi per un tot di secondi poi l'allarme a 130 o 140 non ricordo. Finché stai entro il limite non hai problemi. Se si surriscalda comunque sarebbe da verificare il ciclo di lavoro e sarebbe da tracciare con l'oscilloscopio il carico del motore nel tempo. In condizioni estreme si usano motori col raffreddamento ad acqua (mi è capitato 1 volta sola in 39 anni di questo mestiere). Se si tratta di un asse verticale non opportunamente contrappesato ti consiglio di togliere il tiro dell'asse quando non è utilizzato entro tot secondi oppure aggiungere un freno da far intervenire ad asse fermo 

[toni_unitn]

Ringrazio tutti per le risposte

il link al datasheet completo del motore è il seguente

 

8LS-A-C-O-P...-3_Users_manual_Motor-V3_Manual-V2.51.pdf (br-automation.com)

 

la sigla esatta del motore è 8LSA46.DB060S000-3, quindi i dati tecnici completi del motore sono i seguenti (i caratteri diversi del codice riguardano solo il tipo di encoder e le opzioni come ad esempio il raffreddamento supplementare, che io non ho).

 

 

Purtroppo io non ho uno "storico" su quali fossero le temperature raggiunte in passato su queste applicazioni (su cui lavoro da poche settimane), da qui la necessità di capire se il motore sta lavorando in condizioni normali o meno

 

Modificato: 28 giugno 2023 da toni_unitn

[Livio Orsini]

1 ora fa, toni_unitn ha scritto:

l link al datasheet completo del motore è il seguente

 

Purtroppo a me non funziona, risponde con:

Quote

403

Forbidden

 

 

[toni_unitn]

reinserisco il link

 

https://www.br-automation.com/it-it/prodotti/8lsa46db060s000-3/

 

è il link alla pagina web da cui scaricare il pdf (è quello da 24 MB)

[toni_unitn]

 

Quello che ho capito dal grafico e cercando di documentarmi é: 

 

1. le righe blu indicano il limite di coppia/velocità imposto dal DCBUS :esempio: col DCBUS a 325 il motore può erogare la coppia massima fino 2500 giri, dopodichè la coppia massima erogabile dal motore scende secondo il grafico

2. al di sotto della velocità nominale E della coppia nominale (rispettivamente 6000 rpm e 5 Nm) , il motore può funzionare continuativamente senza problemi, mentre al di sopra di uno di questi due valori, ma rimanendo all'interno della curva rossa, il motore può funzionare , ma non per "troppo tempo"  

3. Non mi è chiaro la differenza tra la curva gialla e la curva rossa. forse che se rimango dentro la curva gialla la temperatura del motore dovrebbe rimanere sotto i 60° mentre se sono dentro la curva rossa dovrebbe rimanere sotto i 100°? 

 

Nel mio caso, il motore gira a regime a 2700 rpm, la coppia erogata è sotto i 1,6 Nm e la temperatura è di 85°, c'è qualcosa che non quadra?

[Livio Orsini]

La coppia massima erogabile, istantanea, in funzione della tensione e della velocità dipende dal fatto che c'è una corrispondenza biunivoca tra frequenza (velocità) e tensione. Se la frequenza cresce ma la tensione non può causa il limite della tensione di DC bus, allora il motore deflussa, quindi diminuisce la coppia. Si entra nella zona di lavoro detta a potenza costante, mentre se viene rispettata la retta tensione - freqeunza, si lavora in regime di coppia costante.

 

33 minuti fa, toni_unitn ha scritto:

forse che se rimango dentro la curva gialla la temperatura del motore dovrebbe rimanere sotto i 60° mentre se sono dentro la curva rossa dovrebbe rimanere sotto i 100°? 

 

Ni.

L'innalzamento della temperatura dipende dalle perdite. Se il motore avesserendimento 1, praticamente la sua temperatura non differirebbe da quella ambiente.

Dovendo dissipare la potenza elettrica che non viene convertita in potenza meccanica, la temperatura si innalza, proprio come avviene in un resistore di una stufa elettrica. Se aumenti la richiesta di coppia aumenta anche la corrente circolante quindi perdite maggiori. Se aumenti la frequenza, a parità di condizioni, aumenta la potenza elettrica non convertita in potenza meccanica, quindi aumenta la temperatura.

 

 

[toni_unitn]

Esatto.

 

quindi il senso della curva rossa del grafico è che, se il punto di lavoro del motore, inteso come coordinate (Velocità,coppia), rimane sotto tale curva, la temperatura dovrebbe rimanere entro i 100°, sbaglio?

 

in ogni caso, nel datasheet del motore leggo che

 

Quote

Maximum winding temperature is 155°C (limited by the thermal motor protection in the ACOPOS servo drive or in the ACOPOSmulti drive system to 110°C with EnDat feedback and 130°C with resolver feedback

 

quindi direi che finchè mi tengo relativamente lontano dai 110° (io ho l' enDat) direi che tutti possono dormire sonni tranquilli.

 

Grazie per i suggerimenti

Modificato: 30 giugno 2023 da toni_unitn

[beppeconti]

Occhio che dt100k indica una variazione di 100 gradi Kelvin (uguale per i gradi Celsius) rispetto alla temperatura ambiente e dt60k è una variazione di 60 gradi Kelvin.

Quindi se il motore eroga una coppia che si trova sulla linea del dt 100k raggiungerà una temperatura sugli avvolgimenti pari alla temperatura ambiente + 100 gradi 

Modificato: 30 giugno 2023 da beppeconti