Guasti su motore ad anelli

[zerotredici]

Applicazione: argano di sollevamento con doppio tamburo azionato da motori ad anelli con resistenze di avviamento.

A novembre 2023 causa guasto sono state sostituite le resistenze di avviamento e riavvolti i motori ad anelli, le resistenze sono state realizzate rilevando i valori dalle vecchie resistenze e quindi a livello elettrico non dovrebbe essere cambiato nulla.
A gennaio 2024 c'è stato un primo guasto su un motore, portato dal riavvolgitore che aveva eseguito la revisione ed il responso è stato che una delle fasi del rotore era "cotta", il riavvolgitore ha consigliato di sostituire i vecchi contattori di potenza ed i contattori che gestiscono le esclusioni del pacco resistenze perché poteva essere un problema di uno sbilanciamento sulle fasi causa polo difettoso dei contattori.
Sono stati quindi sostituiti tutti i contattori, e sono stati applicati dei TA sulle fasi del motore (lato statore) per controllare l'assorbimento del motore.
L'impianto è stato rimesso in funzione e dal monitoraggio degli assorbimenti non sembrava esserci nessun problema, i motori restano nei limiti di targa anche nello sforzo massimo.
A giugno 2024 il secondo guasto, stavolta il motore ha fatto un fuori giri causa discesa repentina a pieno carico e freni di stazionamento che non hanno retto, il motore danneggiato è lo stesso di gennaio, il responso dell'avvolgitore è "rotore esploso" e la causa secondo lui è il fuori giri dovuto alla meccanica dei freni che non ha chiuso.
Io invece ho il sospetto che si sia nuovamente bruciato il rotore e che il fuori giri sia quindi solo una conseguenza.

Ho cercato e letto parecchio riguardo ai motori ad anelli, qui sul forum e anche su altri siti, per cercare di capire come funziona l'avviamento con le resistenze e dare una spiegazione ai guasti, ma non mi è ancora chiaro il rapporto che c'è tra le correnti assorbite dallo statore e quelle che invece si generano sul rotore (visto che di fatto è quello che si guasta).
Ho letto che aumentando la resistenza in avviamento sul rotore viene spostato il punto di coppia del motore e assorbe meno corrente in spunto, quindi quando il motore viene avviato con tutto il pacco resistenze in serie al rotore le correnti sul rotore risultano basse?
Il pacco resistenze è diviso in 4, ci sono 4 "esclusori" e questi si inseriscono ad 1 secondo e mezzo uno dall'altro, quando si inserisce il quarto esclusore tutto il pacco resistenze è escluso ed il motore diventa come un'asincrono normale chiuso a stella.
Come dicevo, le letture dalle correnti sullo statore non risultano sovraccarichi, ma sul rotore le correnti sono proporzionali a quelle dello statore? (Chiedo scusa se la domanda magari è stupida, ma sono davvero arrugginito in elettrotecnica)

In breve, è possibile che le resistenze siano state mal dimensionate e creino questo tipo di guasto al rotore? Resistenza troppo elevata? Troppo bassa?

[Livio Orsini]

5 minuti fa, zerotredici ha scritto:

In breve, è possibile che le resistenze siano state mal dimensionate e creino questo tipo di guasto al rotore? Resistenza troppo elevata? Troppo bassa?

 

A motore nuovo quanto tempo ha lavorato prima di guastarsi?

Al limite si stanno usando resistori con valori troppo bassi, quindi con conseguente aumento della corrente di avviamento. Però il valore dei resistori deve averlo stabilito il costruttore e dovrebbe comparire nelle specifiche tecniche del motore.

[rguaresc]

"con tutto il pacco resistenze in serie al rotore le correnti sul rotore risultano basse?"

Si e la coppia risulta alta.

 

"ma sul rotore le correnti sono proporzionali a quelle dello statore?"

Se è stato avvolto come si deve si, sono proporzionali a meno della corrente a vuoto. 

 

[batta]

6 ore fa, rguaresc ha scritto:

Si e la coppia risulta alta.

Per essere più chiari: l'inserimento delle resistenze sul rotore non aumenta la coppia massima del motore, ma sposta il punto dove si ha la coppia massima.
Quando la resistenza del rotore (somma della resistenza dell'avvolgimento e delle resistenze di avviamento) è pari alla reattanza a scorrimento 1, si avrà la coppia massima a scorrimento 1 (ovvero, a rotore fermo).
Escludendo gradualmente resistenze, si sposta il punto di coppia massima.

 

E sì, la corrente sul rotore è proporzionale alla corrente sullo statore.
A rotore bloccato un motore asincrono è come un trasformatore, e le correnti di rotore e statore sono legate dal rapporto spire.

[zerotredici]

17 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

 

A motore nuovo quanto tempo ha lavorato prima di guastarsi?

Al limite si stanno usando resistori con valori troppo bassi, quindi con conseguente aumento della corrente di avviamento. Però il valore dei resistori deve averlo stabilito il costruttore e dovrebbe comparire nelle specifiche tecniche del motore.

Si tratta di una draga galleggiante costruita negli anni 70, i motori sono originali ma negli anni sono stati riavvolti più e più volte.
Ho "ereditato" la manutenzione da un paio di anni e quindi conosco il pregresso del breve periodo. Il motore in questione è stato riavvolto prima che iniziassi ad occuparmene io quindi credo nel 2022, ha lavorato per un anno circa prima che venissero sostituite le resistenze.
Le resistenze sono state sostituite perché erano in ghisa ed erano ormai alla frutta, lamelle spezzate e "cavallotti" per escludere i pezzi danneggiati, mi sono occupato personalmente della sostituzione, portato il campione da un costruttore di resistenze che ha realizzato le nuove in inox mantenendo gli stessi valori delle vecchie.
La decisione di sostituire le resistenze è stata presa dopo l'ennesima rottura di una lamella e bruciatura cavi, quindi quando dopo un mesetto c'è stato il primo problema abbiamo pensato che il motore potesse già essere compromesso dai disservizi precedenti.
Ora con il secondo stop dopo aver riavvolto completamente il motore e lavorato meno di 6 mesi sto cercando di capire se ci possa essere dell'altro.
La documentazione relativa ai resistori purtroppo non è presente, e nemmeno targhette identificative purtroppo. Il costruttore si è quindi basato sul campione misurandolo.

 

 

16 ore fa, rguaresc ha scritto:

"con tutto il pacco resistenze in serie al rotore le correnti sul rotore risultano basse?"

Si e la coppia risulta alta.

 

"ma sul rotore le correnti sono proporzionali a quelle dello statore?"

Se è stato avvolto come si deve si, sono proporzionali a meno della corrente a vuoto. 

 

Quindi se dalle mie misurazioni con i TA sullo statore non rilevo picchi anomali di corrente non dovrebbero essercene nemmeno sul rotore.

[Livio Orsini]

40 minuti fa, zerotredici ha scritto:

La documentazione relativa ai resistori purtroppo non è presente, e nemmeno targhette identificative purtroppo. Il costruttore si è quindi basato sul campione misurandolo.

 

Ma il motore non ha la targa con i dati della macchina?

Chi è il costruttore di quel motore? Conoscendo marca e modello si può (quasi) sempre risalire alle specifiche tecniche della macchina.

 

42 minuti fa, zerotredici ha scritto:

negli anni sono stati riavvolti più e più volte.

 

Questo atto, purtroppo, potrebbe aver variato le caratteristiche originali dei motori.