Safe Torque Off E Frenatura

[plfrmcmp83]

Buonasera,

ipotizziamo un inverter AC/AC in funzione alimentato da rete e con motore asincrono in rotazione.

Interviene il safe torque off disattivando gli impulsi al gate dei transistor. Nessuna altra azione è intervenuta (il contattore di linea rimane chiuso e la rete a monte presente).

Se potessimo dilatare il tempo e osservare il transitorio elettrico e meccanico di questo evento, come lo descriveremmo?

Il motore continua a girare per inerzia? Cosa succede nel caso di elevato momento di inerzia o viceversa nel caso di fermata rapida?

Come si comporta la tensione sul dc-bus? Il chopper di frenatura rimane inattivo o può avere luogo una frenatura con dissipazione su resistenza?

... Attendo una vostra illuminazione...

[ken]

dipende come lo configuri. alcuni inverter hanno la possibilità di eseguire diversi tipi di arresti di sicurezza. il tuo caso è il vero e proprio sto da come lo descrivi

se è arresto libero il motore si ferma per inerzia perciò se per assurdo è un volano ci impiegherà minuti se una vite poco tempo. la cosa più ovvia se necessiti di un sto è avere anche un freno di stazionamento in modo da fermare l moto in tempi rapidi. il bus non fa nulla. è arresto libero, gli impulsi ai transistor sono disabilitati quindi non rigeneri nulla; non rigenerando la resistenza di frenatura non lavora

[Livio Orsini]

Interviene il safe torque off disattivando gli impulsi al gate dei transistor.

Se i finali rimangono aperti, il motore non è ne alimentato ne connesso ad alcun generatore, ovvero è libero. In questo caso si ferma per inerzia, ovvero tutta l'energia accumulata sarà dissipata dagli attriti. nel caso di un elevato momento d'inerzia e bassi attriti il tempo di fermata può essere anche molto lungo.

Questo tipo di arresto equivale all'arresto di tipo zero degli arresti per emergenza.

Differente è il caso se si forza a a zero la velocità di riferimento, ma questo non avviene nell'ipotesi descritta sopra.

Modificato: 22 novembre 2014 da Livio Orsini

[lelos]

ciao

solitamente prima si dà il comando di stop e poi si aprono i contatti di safe torque.

aprire i contatti mentre il motore gira (senza passare dallo stop ) non è consigliato da nessuna casa produttrice , che poi alcuni lo facciano non lo metto in discussione ,e come aprire i contatti safe torque di un azionamento brushless mentre è in funzione , prima lo stop e poi si aprono i contatti,

[Livio Orsini]

solitamente prima si dà il comando di stop e poi si aprono i contatti di safe torque.

Se esegui un arresto di emergenza di tipo 0 non fai così, ma tilimiti ad aprire tutto.

[lelos]

Ciao

lo sò , ma non è detto che il sistema non generi un pericolo , dipende dalla macchinario o impianto ,oltre a rovinare l'azionamento.

la nuova normativa (visto che si divertono sempre a fare modifiche) è un pò più chiara della vecchia ,occorre valutare se un arresto in emergenza lascia senza controllo una parte che può essere pericolosa per l'uomo o arrecare danni alla macchina , con conseguente danno all' uomo.

C'è da considerare che un arresto in emergenza , non penso venga fatto di frequente , ma se per empio si usano assi lineari torque , se sono in velocità e di toglie tutta la potenza , non li ferma nessuno a meno che si usano freni meccanici.....ma la valutazione del rischio è sempre dedicata alla macchina in questione .

[Livio Orsini]

la nuova normativa.....

La valutazione del rischio è anni che è contemplata per la scelta del livello di arresto, anche se èobbligatorio avere sempre almeno un arresto di tipo zero.

In qunato alla rottura o danneggiamento dell'inverter per blocco degli interruttori finali non deve accadere, almeno ad un apparato di qualità appena decente. Se è certificato come interruttore di sicurezza, il dispositivo finale, sia esso Mosfet, Igbt o altro, non può e non deve essere danneggiato da un'apertura con motore in movimento.

In fin dei conti si tratta di comandare il semiconduttore in blocco, ovvero aperto; può essere danneggaito se, e solo se, la tensione ai suoi capi eccede la sua tensione di isolamento amssimo. Quindi se motore ed inverter sono accoppiati in modo corretto questo non deve accadere.

[TiBo]

C'è da considerare che un arresto in emergenza , non penso venga fatto di frequente

Ne sei certo?

Io ho visto impianti dove gli operatori "per sicurezza" fermavano sempre e comunque con l'emergenza...

Un collega fine anni 80 si è trovato un laminatoio disfatto a causa dei continui arresti in emergenza che andavano ad arrestare rapidamente mentre l'arresto normale era con decelerazione dei motori...

Cordialmente

[lelos]

Un collega fine anni 80 si è trovato un laminatoio disfatto a causa dei continui arresti in emergenza che andavano ad arrestare rapidamente mentre l'arresto normale era con decelerazione dei motori...

e quello che ho cercato di spiegare .. prima lo stop e poi il safety , non c'è marca che tenga , gli azionamento si rovinano se vengono fatto arresti continui aprendo il safety con la potenza in azione (lo dicono anche i tecnici delle case produttrici) , peggio ancora avere i contatori a valle dell'azionamento che aprono mentre viene erogata potenza . la rottura è assicurata.

[fmussolin]

Un collega fine anni 80 si è trovato un laminatoio disfatto a causa dei continui arresti in emergenza che andavano ad arrestare rapidamente mentre l'arresto normale era con decelerazione dei motori...

Buon pomeriggio

fine anni '80, la tecnologia era...fine anni '80!!

Inoltre se l'arresto normale era previsto con decelerazione, l'arresto di emergenza era da usarsi solo nei casi di "vera" emergenza....meglio un azionamento rotto che un operatore senza mani!!

Per quanto ne so, ma lo ha detto anche Livio, la valutazione del rischio di un impianto richiede di verificare secondo la EN 60204-1 se non sia meno pericoloso un arresto in classe 0 o un arresto in classe 1.

Se il carico è costituito ad esempio da un mandrino con elevata energia cinetica residua, per ridurre al minimo il rischio in fase di arresto di emergenza, si dovrà decelerare la rotazione e solo al raggiungimento di un valore prefissato di giri, ritenuto sicuro, si potrà togliere la potenza e lasciare fermare per inerzia. Su alcuni azionamenti di ABB ad esempio, esiste già questa opzione con modulo specifico per ottenere l'arresto in classe 1 di tipo SS1. La rampa di decelerazione e il successivo arresto sono monitorati in SIL3/PLe ed è quindi certificabile.

Per utilizzi di arresto normale si dovrebbero usare gli ingressi allo scopo previsti. Quando ho usato gli ingressi STO, li ho usati per arresto di emergenza in classe 0 e i convertitori non si sono mai rotti, sono costruiti con STO proprio per fare questo.

Saluti e buon lavoro

Flavio

[Livio Orsini]

e quello che ho cercato di spiegare .. prima lo stop e poi il safety , non c'è marca che tenga , gli azionamento si rovinano se vengono fatto arresti continui aprendo il safety con la potenza in azione (lo dicono anche i tecnici delle case produttrici) , peggio ancora avere i contatori a valle dell'azionamento che aprono mentre viene erogata potenza . la rottura è assicurata.

Io di un tecnico che mi dice una simile castroneria diffido molto, perchè significa che non sa come funziona un inverter e come funzionano gli attuali interruttori finali.

Se questi interruttori sono previsti per commutare tensioni picco-picco di 1200 V,sono indifferenti a come viene prodotta; quando sono bloccati sono bloccati, punto.

Differente è l'apertura del contattore a valle dell'inverter senza aver tolto prima il run. Perchè in questo caso gli interruttori finali sono ancora pilotati e non interdetti*bloccati, quindi possono avere commutazioni in modo anomalo.

Su qualsiasi inverter, anche sprovvisto del comando "safety" è possibile comandare l'arresto per inerzia semplicemente togliendo l'abilitazione. Questo fa si che i commutatoiri finali siano portati tutti nello stato di blocco. A questo punto, anche se è una manovra priva di senso, si può aprire l'eventuale contattore a valle dell'inverter.

Da ultimo vorrei ricordare che nell centinaia di impianti tessili sparsi per il mondo, in cui un unico inverter alimenta decine di motori in parallelo, spesso uno o più di uno di questi motori viene distaccato, semplicemente aprendo il contattore di inserzione, mentre gli altri continuano a lavorare. In questo caso l'inverter funziona come una normale linea trifase.

Questi impianti lavorano in questo modo da decenni senza problemi particolari.

Bloccare l'inverter tramite il comando di "safety" ha il solo effetto di disalimentare il motore e lasciare il suo circuito di armatura libero e flottante. Pertanto il motore si fermerà solo per le perdite degli attriti, quindi in modo incontrollato. Se l'inerzia applicata è alta e gli attriti piccoli, la macchina si fermerà anche dopo parecchi minuti.

Se invece la fermata di emergenza prevede un arresto rapido non si può effettuare usando da subito il comando di "safety", ma questo sarà applicato o a velocità zero o dopo che è trascorso il masimo tempo previsto per l'arresto. Questo non per proteggere l'inverter, bensì perchè tutte gli arresti di emergenza di grados uperiore allo zero prevedono un arresto nel minor tempo possibile, quindi è necesario forzare a zero la velocità.

Un collega fine anni 80 si è trovato un laminatoio disfatto a causa dei continui arresti in emergenza che andavano ad arrestare rapidamente mentre l'arresto normale era con decelerazione dei motori...

I danni saranno stati di natura meccanica per le ripetute anomale sollecitazioni.

Io di fabbriche siderurgiche ne ho viste un po', dal nord Africa sino a quelle Svedesi, passando per tutta l'Europa, ed un simile comportamento da parte degli operatori non l'ho mai visto nemmeno in nor d Africa.

Tra l'altro il capo macchina ed il direttore di esercizio avrebbero dovuto far frustare quegli opeai, perchè l'arresto di emergenza viene eseguito senza coordinamento delle velocità, quindi con danni anche alla produzione.

Questa aneddoto mi sembra un gran bufala, perchè alla sconda fermata in emergenza senza motivo chi l'ha eseguita viene invitato a cercarsi un altro lavoro al più presto, visti i danni che causa.

Modificato: 24 novembre 2014 da Livio Orsini

[ken]

io seguo la siderurgia al 100% del mio tempo e confermo quanto dice Livio. oltre a spaccare le macchine facile che lavorando in questo modo danneggino anche il materiale e, se parliamo di alcuni metalli partendo dall'inox arrivando a leghe particolari, farebbe affari d'oro il rottamaio.

Una considerazione su ciò che dice lelos. ma per che motivo dovrebbero produrre inverter con questa carenza?

la funzione STO disabilita i transistor quindi vediamolo come un contatto che si apre e disinnesca i transistor

cosa fa la funzione enable? la stessa cosa solo che non è sicura ovvero non ha i doppi contatti e non è controllata da una unità fail safe certificata.

se fosse così altamente pericoloso e sconsigliato dovrebbero porvi rimedio modificando l'architetture del sistema portandola come era prima dell'avvento STO on board ovvero via l'anable in modo immediato e via il contattore (a monte o a valle poco cambia da questo punto di vista) con un ritardo di mezzo secondo circa.

[lelos]

ciao ken, non sò se è una carenza , sò solo che omron ,yaskawa, mitsubishi,panasonic, abb,,,,, consigliano e non obbligano che prima di aprire i contati di safe si passi dallo stop , sopratutto se hai inverter dai 1.5 KW in su e con resistenza di frenatura collegata.

Aprire i contattori a valle dell'inverter , non alimentando nessun motore, mentre stà funzionando è sempre stato sconsigliato..... probabilmente tutti i tecnici delle più note case produttrici non sanno il fatto loro visto che tutti dicono la stessa cosa.

Poi ognuno fà quello che vuole , o come è sempre abituato.

La fermata non controllata non segue proprio le normative , ma và sempre valutata in base alla macchina.

Mettere un modulo di emergenza ritardato di 2-3 decimi è quanto basta per fare una frenata controllata .

[Livio Orsini]

omron ,yaskawa, mitsubishi,panasonic, abb,,,,, consigliano e non obbligano che primadi aprire i contati di safe si passi dallo stop , sopratutto se hai inverter dai 1.5 KW in su e con resistenza di frenatura collegata.

Io non ho mai letto questo sui manuali.

Aprire i contattori a valle dell'inverter , non alimentando nessun motore, mentre stà funzionando è sempre stato sconsigliato....

Non confondiamo i cantattori aperti con il blocco degli interruttori di potenza dell'inverter.

Come ho spiegato prima sono 2 cose completamente differenti; rileggiti il mio ultimo messaggio.

La fermata non controllata non segue proprio le normative , ma và sempre valutata in base alla macchina.

Non conosci le normative.

La normativa prescrive che sia sempre presente almeno un arresto di emergenza di tipo zero.

Tutti gli arresti di classe superiore alla zero comprendono comunque anche l'arresto di tipo zero perchè se la macchina non si è arrestata entro un tempo stabilito si procede con la disalimentazione generale.

Mettere un modulo di emergenza ritardato di 2-3 decimi è quanto basta per fare una frenata controllata

Questa proprio non l'ho capita.