Precoce Mortalità Mm3

[aleb2]

situazione: 3 inverter mm3 (ma altri casi in passato) che dopo 15-18mesi si sono bruciati gli IGBT sia dopo un corto sul motore sia per nessun motivo apparente esterno (motore funzionante); non sono installati nello stesso luogo e il tipo di lavoro non è assolutamente critico; nella stessa situazione ci sono inverter di altre marche che non hanno dato nessun problema;

Per Siemens è scaduta la garanzia (12 mesi ) e si "arpigliano" a tutta una serie di accorgimenti da verificare che siano stati presi (cavi motore schermati, disturbi in rete, ambiente, etc..);

ora dico se un prodotto funziona bene (per un tempo accettabile ) solo se devono necessariamente essere presi in considerazione una moltitudine di fattori è un buon prodotto?

[Mario Maggi]

Caro Aleb,

escludendo le cause accidentali:

- Se l'inverter ha un difetto congenito, di solito si guasta subito, nelle prime ore di funzionamento.

- Se il guasto avviene dopo mesi, il guasto dipende piu' frequentemente da motivi esterni.

- Se il guasto avviene dopo molti anni, puo' dipendere da invecchiamento o mancata pulizia.

In genere l'inverter - di qualsiasi marca - e' l'anello debole della catena. Soprattutto se gli inverter sono di piccola potenza, e' facile che risentano di piu' di disturbi esterni. In tal caso non penso che si possa addebitare la colpa dei guasti al costruttore, pur riconoscendo che talvolta qualche costruttore anche importante ha azzardato soluzioni tecniche al limite, per tenere basso il prezzo di vendita.

Ciao

Mario

[Pietro Buttiglione]

io andrei a skandagliare le condizioni di utilizzo....

Qualora fossero ai limiti... sento puzza di bruciato!

pietro

ai limiti significa:

- frequenti strart/STOP ad es. uno ogni 2 s

- corrente nomiale in servizio continuo o giu' di li'...

ciao

pietro

PS. sulle piccole potenze si tratta di prodotti commercializzati, mi pare...

[Gigi70]

Nella mia azienda continuano a bruciare mm4 da 3Kw dopo 15-30 giorni.

I tecnici Siemens sono intervenuti, anno verificato il progetto, il pannello elettrico, le condizioni di utilizzo e tutto sembra ok,

ma gli inverter si bruciano.....e i clienti si incavolano. Almeno si scoprisse il motivo di queste anomalie, i difetti segnalati sono sempre diversi, è quindi impossibile determinare la causa del difetto.

La stessa cosa mi è già successa con altre marche di inverter.

A mio parere la qualità generale di questi prodotti è in genere piuttosto bassa.

Penso sia una strategia di mercato di molte case costruttrici che riducono la qualita e preferiscono sostituire gratuitamente alcuni azionamenti in più piuttosto che aumenatre gli standard qualitativi di produzione.

Questo senza pansare ai danni provocati da un fermo macchina.

[Mario Maggi]

quindi impossibile determinare la causa del difetto

Non sono d'accordo nel modo piu' assoluto.

Volere e' potere.

Ciao

Mario

[Mario Maggi]

Penso sia una strategia di mercato di molte case costruttrici che riducono la qualita e preferiscono sostituire gratuitamente alcuni azionamenti in più piuttosto che aumenatre gli standard qualitativi di produzione.

Non sono d'accordo neanche su questo, almeno parlando di ditte di una certa affidabilita'. Se vai a vedere le condizioni di garanzia obbligatorie per legge, ti rendi conto che bisogna essere pazzi a fare dei prodotti che si possano guastare entro il periodo di garanzia, per colpe addebitabili al costruttore.

Per questioni di costo, si cerca di mettere il minimo che possa dare statisticamente un'affidabilita' accettabile, con un tasso di guasto sotto l'1% nel primo anno. Se i guasti sono piu' dell'1 %, e se avvengono con prodotti di diverse marche o diversi modelli, ci sono due casi:

- errore di produzione in quella serie di inverter (esempio: sbagliata la timbratura dei ponti, 1600 V anziche' 1200 V, ) o difetto congenito ripetitivo (individuabile)

- applicazione non a regola d'arte e/o presenza di problemi di qualita' dell'energia.

P.S.: se a un certo punto non rispondo, vuol dire che saro' in ferie.

Ciao

Mario

[Gigi70]

Quali danni ha il costruttore?

Il costruttore si accolla solamente la fornitura di un nuovo inverter e il trasporto verso il cliente.

Il ritorno del prodotto dal cliente al costruttore è normalmente a carico del cliente.

Se il costruttore riesce ad avere dei costi di produzione e di consegna bassi il guadagno è tutto suo!!

a parte ovviamente l'immagine.

Questo è valido in particolare per azionamenti di piccola taglia e prodotti in grande serie.

Nella mia esperienza (nell'azienda per cui lavoro vengono montati circa 600 inverter/anno) Il numero di guasti medio, durante il periodo di garanzia supera abbondantemente l'1% che mi dici tu.

Le applicazioni in genere vengono visionate anche dai costruttori di inverter e se il caso vengono apportate le modifiche da loro richieste (induttanze, filtri, collegamenti di terra).

[Mario Maggi]

Caro Gigi70,

la garanzia va data anche sull'inverter sostituito! Se se ne guasta uno al mese, meglio non vendere inverter!

Il numero di guasti medio, durante il periodo di garanzia supera abbondantemente l'1%

Allora direi che dovete mettere sul piatto della bilancia:

- costo attuale, compresi viaggi, arrabbiature, mancata produzione, ecc.

e confrontarlo con:

- costo di una soluzione piu' valida, che comprende un costo di progettazione e forse qualche accorgimento in piu'.

Io l'1 % lo considero un dato scarso, si puo' fare molto meglio.

Ciao

Mario

Modificato: 31 luglio 2003 da Mario Maggi

[Livio Orsini]

Ho lavorato per decenni in aziende produttrici di azionamenti cc e ac (inverter); l'ultima esperienza, durata 5 anni, è stata in un'azienda che distribuisce il maggior costruttore di di inverter giapponesi.

Se rivado alle varie esperienze noto, per gli inverter, una crescita di affidabilità fino ad arrivare, con gli inverter giapponesi, ad un'affidabilità pari a quella dei migliori convertitori cc.

Sicuramente la percentuale di guasti in garanzia di un buon inverter è decisamente inferiore al limite dello 1%, pur considerando tutti i guasti, anche quelli causati da applicazioni errate, la percentuale rimaneva entro i per mille!

E' vero che gli inverter mm4 non si possono citare come paradigma di affidabilità, ma comunque mi sembra una mortalità più elevata di quella fisiologica; una simile mortalità poteva essere acettabile una decina di anni fa.

Il tutto fa pensare ad un'applicazione non corretta!

Una delle cause più frequenti di guasto, specie per inverter di piccola taglia, è usare il contattore di inserzione, lato rete, per effettuare operazioni start - stop frequenti; in questo modo spesso l'inverter riparte senza poter inserire il limitatore di corrente di carica dei condensatori di filtro, con conseguenti rotture dei raddrizzatori e dei condensatori.

[Gigi70]

Effettivamente gli inverter di produzione giapponese si rompono di meno di quelli di produzione europea e rimangono entro valori accettabili.

Con un produttore italiano abbiamo raggiunto una mortalità nel periodo di garanzia (che però era di 2 anni) vicina al 100% e con guasti sempre diversi.

Con un'altro produttore tedesco si sono raggiunti gli stessi livelli, ma in questo caso si trattava di un difetto di progettazione o di produzione dell'inverter. Il produttore ha seguito con molta serietà la situazione e ha sostituito gli azionamenti direttamente in loco. Ed ora gli azioanmenti stanno funzionando senza difetti da circa 3 anni.

La cosa divertente è che questi produttori dichiarano una percentuale di guasti inferiore allo 0,1% !!!

Il problema è che per entrare in queste statistiche, il produttore deve verificare chè l'applicazione sia stata corretta, e non è sufficiente che l'applicazione sia stata studiata con il produttore, ma il produttore deve sostituire l'azionamento direttamente sull'impianto.

Ma per sostituire l'azionamento direttamente sul'impianto un produttore di inverter, in genere, vuole essere pagato ed in genere occorre attendere qualche giorno per l'intervento.

Non sò quanti utilizzatori siano disposti a seguire questa trafila solo per far figurare il proprio inverter rotto nelle statistiche, in genere si sostituisce l'inverter e si invia quello rotto al produttore per la riparazione/sostituzione in garanzia.

Nel caso della mia azienda in molti casi viene inviato un inverter nuovo al cliente. L'inverter rotto, non viene più ritornato a causa dei costi di trasporto e di dogana troppo elevati.

Il contattore di inserzione lato rete è stato sempre montato. La tensione agli inverter viene tolta, solo nel caso dell'intervento del circuito di emergenza ed il circuito di emergenza viene utilizzato solo quando necessario.

A mio parere il convertitore cc rimane sempre il più affidabile. Il cambio spazzole sul motore, in molti casi, è meno frequente della sostituzioen degli inverter. (nelle applicazioni che seguo di solito le spazzole durano anni!! e comunque la sostituzione delle spazzole può essere eseguita da un qualsiasi elettricista o meccanico senza particolari problemi)

[Mario Maggi]

Caro Gigi70,

ancora una volta non sono d'accordo con quanto scrivi.

L'inverter e' diventato ormai un componente, e come tale ha un produttore, un eventuale importatore, un grossista, un distributore, un installatore, un eventuale costruttore di macchine, un utilizzatore. Sarebbe anomalo che il costruttore andasse gratis sul posto.

comunque la sostituzione delle spazzole può essere eseguita da un qualsiasi elettricista o meccanico senza particolari problemi

Se i collettori dei motori a c.c. durano cosi' tanto, al punto che basta far cambiare le spazzole da chiunque, vuol dire che il motore e' dimensionato bene. Avete dimensionato altrettanto bene gli inverter, con gli stessi coefficienti di sicurezza? Probabilmente si. Io mi sono fatto l'idea che nelle vostre applicazioni di inverter ci siano dei miglioramenti da fare, che finora sono stati sottovalutati.

Ciao

Mario

[Gigi70]

I motori sono proporzionati e gli inverter anno la stessa taglia del motore

L'unica cosa che può essere diversa da un'applicazione standard è il motore.

Infatti, per problemi di dimensioni, in genere il motore è un 4poli 100Hz 3000rpm con un rendimento piuttosto basso.

La corrente assorbita dal motore è sempre alta, anche con poco carico, (corrente magnetizzante elevata)

Quindi quando applico un carico la corrente sale di poco.

Questo succede ovviamente con tutti gli inverter di tutte le marche.

Per il costruttore del motore è tutto normale.

Per i costruttori degli inverter questo non dovrebbe dare problemi.

Che nè dite potrebbe essere questo il problema?

[Mario Maggi]

Caro Gigi70,

indica i dati DI TARGA del motore o dei motori (tutto!, meno il costruttore e il numero di matricola).

Precisa a quale frequenza programmi la massima tensione in uscita dall'inverter

Aggiungi almeno una indicazione sull'applicazione (pompa, nastro trasportatore, ecc. ) e indica se il carico e' soprattutto inerziale o se la parte di attrito e' consistente).

Piu' dati metti, piu' ci si avvicina all'individuazione dei problemi. (E' come dal medico, se non gli dici tutto impieghera' molto tempo per fare una dignosi, col rischio di farla sbagliata).

Ciao ..... entro oggi!

Mario

[Gigi70]

Frequenza:100Hz

Tensione: 400V a stella

Corrente 6.4A a stella

Scorrimento 90rpm

Efficienza 80.4%

Cos phi: 0,78

ind 15mH

Il motore è servoventilato ed utilizzato come traino per tessuto, la velocità di lavoro rimane quindi costante, con piccole variazioni dovute al compensatore di velocità.

Il motore è sempre attivo senza grosse pause

Grazie per l'interessamento.

[Mario Maggi]

Quindi, il motore in condizioni nominali assorbe 4429 VA, che dovrebbe essere un valore minore del valore ammesso dai vari inverter che hai usato (controlla).

Precisa a quale frequenza programmi la massima tensione in uscita dall'inverter

Non lo dici, immagino che fai uscire 400 V a 100 Hz, quindi coppia costante fino a 100 Hz.

E' strano che nei dati di targa non sia indicata ne' la potenza ne' la coppia. Manca anche la classe di isolamento.

Se e' stato scelto un servoventilato, probabilmente il servizio e' impegnativo a bassa velocita'.

Rendimento e cosFi sono bassi, ma questo non giustifica i guasti.

Al momento non vedo elementi che possano spiegare i guasti. Bisogna cercare altrove

Buone ferie!

Mario

[Gigi70]

La potenza e 3kw e la classe di isolamento è F.

Mi faccio 1 settimana di manutenzione in germania e poi 2 settimane di ferie , quindi leggerò le risposte fra 3 settimane

Buone ferie

[Livio Orsini]

Gli azionamenti cc hanno SCR come componenti di potenza che sono intrinsecamnete più robusti dei transistors (IGBT) di potenza usati dagli inverter, quindi l'affidabilità degli inverter è intrinsecamente inferiore a quella dei convertitori cc.

Nel caso dell'applicazione di Gigi70, da come descrive il problema, io indagherei sulle temperature che raggiunge l'inverter nel quadro. Questo per esclusione, visto che non vedo parametri fuori norma. Quello della temperatura è un problema spesso sottovalutato o non ben compreso.

A questo proposito racconto un fatto occorsomi circa 20 anni fa con un cliente che era uno stabilimento automobilistico nel Sud Italia: l'episodio non riguarda un inverter, ma bensì uno strano problema di temperatura.

L'applicazione era una rettifica senza centri controllata da un microelaboratore industriale; una macchina ogni due settimane circa denunciava il medesimo inconvenniente: guasto per errato check sum della memoria di porogramma EPROM. Prima assistenza effettuata da un collega: una EPROM, su un treno di 7, aveva perso un bit! Sostituito il treno la macchina lavora per due settimane, quindi medesimo inconveniente.

Per motivi logistici effettuo io l'intervento; verifico il treno delle EPROM, ancora una memorai ache ha perso un bit; sostituisco l'intero treno alle 9 del mattino, attraverso un aferritoia faccio installare una sonda di temperatura proprio nella zona delle EPROM, chiudo il quadro e avvio la macchina, alle 12 la temperatura è sempre stabile attorno ai 45C. Vado a pranzo e rientro le 14,30. Vado subito a verificare la temperatura: è salita oltre i 60C e sembre sia ancora in crescita; ossservo il quadro e vedo una cosa diversa dalla mattina: una "schiscetta" (contenitore per trasporto cibi) fa bella mostra di se sulla ferritoia di estrazione dell'aria calda (posta sul tetto dell'armadio alto circa 1,5 m). Rapida indagine e l'operaio del turno del pmneriggio ammette candidamente che quello era il posto migliore per avere il pasto calo al momento della pausa!

Il problema venne risolto in modo definitivo con una buona dose di fortuna (l'aver "beccato" proprio l'operaio gusto) ma evidenzia quali possono essere i problemi legati alla temperatura!

[Gabriele Corrieri]

Mario Maggi+1 Aug 2003, 04:15 PM-->

CITAZIONE(Mario Maggi @ 1 Aug 2003, 04:15 PM)

Ciao Mario,

scusa, ma a me i conti non tornano!

se

P=V*I*cos-fi*1,732

P=400*6,4*0,78*1,732

allora

P=3458 W

ho visto che tu hai moltiplicato per un fantomatico 2.2 : c'è un motivo?

Ciao e grazie della delucidazione: per me elettronico c'è sempre da imparare, soprattutto in elettrotecnica.

[valter]

Non sono un esperto in inverter, pero' sugli impianti che faccio qualche piccolo

inverter c'e' sempre (da 750 w a 3 Kw), ho utilizzato inverter di diverse marche

(normalmente la marca preferita dal cliente), il prodotto che utilizzo di piu' è

l'inverter micromaster 420 (penso che per mm4 si intenda questa famiglia) con

opzione profibus (per start/stop, abilitazione e cambio parametri) di problemi

non ne ho mai avuti, a parte un caso di guasto alla prima accensione (sostituito in garanzia)

ciao

Valter

p.s. se qualcuno della Siemens fa' orecchie da mercante telefona

al responsabile di prodotto per avere delucidazioni sul caso

[umberto13]

Soluzione semplice ( ora per il sottoscritto) del tuo quesito.

Premetto che anch'io ho vissuto la tua esperienza per quanto riguarda la fine prematura di inverter senza senza apparente motivo esattamente con le modalità del tuo caso,dopo vari mesi e con solo il ponte di IGBT guasto, l' unica differenza è che si trattava di materiale on-board della SEW.

In una particolare applicazione, dove il motore con annesso riduttore doveva eseguire un ciclo breve ma complesso, di rotazioni avanti e indietro con varie rampe, a volte si guastava l' inverter senza motivo apparente.

Dopo aver esaminato ( e non poco ) segnali di comando, tempi, potenze, schermature, transitori, sostituzione di motore, cavi, ecc. la conclusione è stata di sostituire l' inverter a bordo con un MM Siemens.

Pensa alla scorno quando il risultato è stato lo stesso.

Premetto che di MM in giro per l' azienda ne abbiamo parecchi e da tempo, ma non ne avevo mai visto uno guasto.

A quel punto ci siamo arresi all' evidenza, il problema era sul tipo di applicazione.

Forse è stato un bene perchè questo ci ha indotto a pensare che il motivo di tale rottura fosse legato alla sequenza di azioni che non all' ardware.

E infatti la conclusione del travagliato quesito è stata trovata, osservando bene il motore nelle fasi di fermo, abbiamo scoperto che il carico applicato all' asse del riduttore lo metteva in rotazione contraria e quindi il motore per effetto delle magnetizzazione residua si trasformava in un GENERATORE con fase opposta al sucessivo comando .

Non entro nei particolari che sarò lieto di allegare ad una tua evventuale richiesta, visto che immagino che molti di quelli che leggeranno queste righe saranno molto scettici su quello che affermo, eppure vi assicuro che è vero.

Il problema è stato risolto semplicemente aggiungendo un freno pneumatico con i relativi tempi di intervento.

Premetto che alla conclusione è arrivato per primo l' ingeniere della SEW al quale aspetta il merito.

Per quanto riguarda gli MM, sono convinto che siano veramente affidabili, forse lo è di meno l' assistenza tecnica e sopratutto la documentazione in Italiano.

[Gabriele Corrieri]

umberto13+3 Aug 2003, 11:59 PM-->

CITAZIONE(umberto13 @ 3 Aug 2003, 11:59 PM)

Ciao Umberto,

non siamo scettici ... ci sarà una ragione per le rotture.

Se i particolari del problema non intaccano i copyrights dell'azienda per cui lavori o di SEW-Eurodrive credo sia utile per tutti averli disponibili.

Se ti è possibile contatta l'ing. di SEW che ha scoperto il problema e chiedi se può partecipare pure lui al forum.

Ciao

[Livio Orsini]

E infatti la conclusione del travagliato quesito è stata trovata, osservando bene il motore nelle fasi di fermo, abbiamo scoperto che il carico applicato all' asse del riduttore lo metteva in rotazione contraria e quindi il motore per effetto delle magnetizzazione residua si trasformava in un GENERATORE con fase opposta al sucessivo comando .

In fase di frenata si ha sempre un comportamento da generatore; l'energia immagazzinata dal carico, poco o tanta che sia, deve essere dissipata comunque; se esiste un freno meccanico questa energia sarà dissipata sotto forma di calore, se c'è solo l'azionamento elettrico l'energia generata farà salire la tensione di batteria fino a che interviene il gruppo di frenatura costituito da una resistenza e da un interruttore elettronico, la resistenza si scalda e l'energia immagazzinata dal carico si trasforma in calore, come nel caso del freno meccanico!

E se l'inverter non è dotato di gruppo di frenatura? Nessun problema, la tensione di batteria sale fino al limite, poi interviene la protezione di sovratensione (over voltage), l'inverter va in mdo "fault", ma non si deve rompere. Se si guasta è o mal progettato o difettoso!

Quindi se l'applicazione è sbaglaita perchè viene usato un inverter senza gruppo di frenatura o con un gruppo di frenatura inadeguato, l'inverter andrà in allarme ma non si deve guastare.

Il fatto che con l'adzione di un freno meccanico siano terminati i guasti dell'inverter non è la risoluzione del problema! Si è solo mascherato il vero problema.

[rguaresc]

La spiegazione di umberto13 mi lascia molto perplesso. Normalmente nella rampa di discesa l'inverter genera un campo rotante a velocita' decrescente e il rotore, eccitato da questo, scarica l'energia sull'inverter caricando il condensatore con le conseguenze, non gravi, ben descritte da Livio. Umberto13 dice, invece, che in assenza di azione delle valvole dell'inverter il rotore e' in rotazione contraria, indipendente e genera come sincrono. Quando sospetto un avvolgimento bruciato giro a mano l'albero e misuro la tensione generata col tester confrontando le tre fasi, ma per vedere qualche volt ce ne vuole! E questa tensioncina casualmente concorde a quella poi generata dalle valvole allo start successivo sarebbe la goccia che fa traboccare il vaso? Non ci posso credere. Un inconveniente energetico piu' serio e' l'energia cinetica associata alla rotazione inversa che l'inverter deve annullare di botto quando parte con f zero o bassa, ma anche cosi' non si dovrebbe rompere, perche' e' come quando si vuole partire da un f maggiore di zero e rotore fermo.

Come dice Livio forse il problema e' stato davvero solo mascherato.

[Mario Maggi]

Concordo pienamente con Livio e con Rguaresc.

"Sembra" di aver risolto il problema ma non e' cosi'.

Per Gabriele: la potenza trifase in VA e' data semplicemente da V*I*rad3

Ciao

Mario

[Gabriele Corrieri]

Ciao,

non avevo prestato attenzione al fatto che fosse espresso in VA, comunque a me pare che le targhette di identificazione degli inverter riportino solo potenze reali (Kw), a questo punto sarebbe interessante sapere come fanno i costruttori di inverter a cautelarsi in caso di motori con cos-fi molto bassi, 0,6 o 0,7, che fanno aumentare le correnti anche del 50-60%? Anche perchè un dimensionamento in potenza dell'inverter secondo me ha poco senso, o perlomeno, ha senso se lo si fa in VA, ma in W non lo credo, e comunque mi pare più sensato farlo in A, visto che poi i componenti attivi del ponte (IGBT) sono venduti per un determinato amperaggio.

Ciao