Motore Cc E Azionamento Siei Peterlongo - Come dimensionarli e vari dubbi.

[antstan]

Salve a tutti,

mi trovo alle prese con la riprogettazione di un quadro di un estrusore. Organo di azionamento principale dell'estrusore è un motore CC da 30 kW. Il punto fondamentale è che non ho mai lavorato su motori CC e gradirei un vostro aiuto.

I dati di targa del sono i seguenti:

Costruttore: Yaskawa GBDR-K

Potenza: 30 kW

RPM: 1750

Tensione: 220 V

Corrente: 155 A

Field A: 6.8 A

Field V: 150 V

Da commessa devo utilizzare un azionamento SIEI PETERLONGO. Ho selezionato il seguente modello: TPD32-400/470-185-2B. In particolare il 400 sta per la tensione di alimentazione, 470 tensione massima dell'armatura del motore, 185 corrente massima armatura motore, 2B tipo di lavoro su 2 quadranti. Inoltre devo prevedere una scheda di espansione dell'azionamento per visualizzare la velocità reale del motore e la corrente di assorbimento.

C'è anche un altro punto il motore deve essere controllato in velocità in un verso mentre devo consentire la movimentazione inversa del motore in modalità jog a velocità costante. Spulciando qualche schema ho verificato che è possibile l'inversione del moto del motore anche se l'azionamento è a 2 quadranti (motivo principale risparmio) semplicemente invertendo la tensione di eccitazione del motore a mezzo di 2 contattori (terminali C1 - D1 dell'azionamento).

Mi confermate tale applicazione? quali sono gli eventuali punti negativi della connessione dei 2 contattori per l'inversione?

Un grosso dubbio tuttavia mi viene dalle connessioni elettriche e le relative protezioni. Ho allegato lo schema delle connessioni...

1 - Che tipo di fusibili e di che valore all'alimentazione??? (Fu11)

2 - Che cos'è quella specie di trasformatore a monte delle induttanze di linea? a cosa serve?

3 - Che tipo di fusibili e di che valore deve essere Fu12? Inoltre come mai in un altro schema che ho studiato in precedenza tali terminali non sono cavallottati sull'alimentazione ma sono presi da un trasformatore monofase di isolamento 400/220-230-240-260 Vac da 1500 VA?

4 - Come si sceglie l'alimentazione della regolazione ai terminali U2-V2 un qualsiasi valore tra 115 e 220 Vac o c'è una regola??

grazie a tutti...

[Mirko Ceronti]

Vado di fretta, e comunque per quel che riguarda l'inversione del campo a teleruttori, Ti anticipo che vedrai una bella scintilla nel momento che avviene lo scambio in apertura, causa l'elevata induttanza del campo (field) dei motori a C.C. ! Se la distanza di massima apertura dei contatti è scarsa, potresti anche rischiare la mancata estinzione dell'arco elettrico.

La cosa sarebbe fattibile se :

1) fermi il motore a tensione di armatura = 0 ;

2) disalimenti tramite comando di azionamento (quindi statico) il campo ;

3) inverti a questo punto coi teleruttori la polarità al campo ; (commutazione a tensione e corrente = 0)

4) rialimenti il campo da azionamento ;

5) rialimenti da azionamento l'armatura.

Mai alimentare l'armatura a tensione di campo assente!!!!!

Mai sezionare il campo a tensione D.C. presente !!!!!

Vado che sennò faccio tardi.

Saluti

Mirko

[bellcar]

i fusibili di rete devono essere extrarapidi tipo gR o aR , la taglia è scritta sul manuale comunque se monti dei 200 A sono ok.

la specie di trasformatore è un filtro di rete .

f12 visto che hai un campo da 6,8 A vanno bene sempre exrarapidi da 10 o al limite da 16 A.

il campo puoi alimentarlo con un trafo per avere un isolamento dalla rete, se non serve è piu' semplice il collegamento riportato.

inoltre il tpd ha il regolatore di campo per cui se lo alimenti a 380 v basta programmare la Ie e lui si regola di conseguenza, forse gli altri schemi prevedevano un semplice ponte di graetz per il campo.

per il controllo 110 o 220 è indifferente, dipende nel quadro che tensione ausiliaria hai.

considerando che il motore (giapponese) ha una Va di 220 V e il tpd alimentato a 400 v arriva a 470, consiglio una bella reattanza di spianamento sul lato dc, dato che il convertitore lavorera' sempre molto parzializzato.

nei tpd di ultima generazione ( da un paio di anni)non serve la scheda tbo aggiuntiva per mandar fuori i segnali di velocita' e corrente perchè è gia a bordo.

[antstan]

Grazie per le risposte.

E' possibile il tipo di gestione definito da Mirko tuttavia voglio valutare la differenza di costi tra un 2 ed un 4 quadranti se non è molta...

fusibili di rete devono essere extrarapidi tipo gR o aR , la taglia è scritta sul manuale comunque se monti dei 200 A sono ok.

Sul manuale che ho trovato (tuttavia non è un siei peterlongo) ma un Gefran Siei non è specificato il calcolo dei fusibili. Tuttavia c'è una cosa che non mi torna...

P=V*I*1,73 --> 30 kW = 400*I*1,73 --> I= 30000/(400*1,73)= 44 A sono troppo distanti dai 200 A suggeriti. Sicuramente dimentico qualcosa... Porgo la mia attenzione su questo punto in quanto verifico correnti così alte anche su altri schemi ma non me le spiego. Inoltre in tal caso dovrei prevedere dei contattori per le emergenze di taglia 200 A.

Un'altra curiosità: Non è possibile che il trasformatore da 1500 VA a 220 Vac sia proprio dovuto al fatto che la tensione del motore sia a 220???

[bellcar]

il motore è in continua, P=VaxIaxrendimento=220x155*.88=30000

il tuo motore assorbe in dc 155 A che corrispondono a circa 127A sulla trifase, l' azionamento è un 185 A pertanto i fusibili:

125 A = piccoli

160A= troppo di misura

200A= ok

il trasfo da 1500 VA a 220 V non serve perche' il motore è a 220 v in continua ma serviva "forse" per l' eccitazione a 150 V con

ponte di graetz e resistenza in serie.

se il trasformatore avesse dovuto ridurre la 380 a 220 V occorreva TRIFASE e da almeno una 50 di kVA.

il siei peterlongo adesso è solo gefran senza peterlongo e senza siei, nel manuale non c' e' il calcolo ma una tabella che a seconda della taglia dell' apparato indica i fusibili max.

a pag. 4-25 indica per un 185 i fusibili S00 UF1 da 200 A che sono i Siba gR da 200 A sulla trifase, uno identico sul lato dc e lo Z14gR20 per il campo , ma dato l' assorbimento reale bastano da 16A e non da 20 A.

nella formula usata manca qualche punto, il cosfi e il rendimento.

se alimenti a 400 v il cosfi quando viaggi a 220 sul dc non supera 0,4 se aggiungi il rendimento 0,88 troverai un valore di corrente non di 45 A ma di oltre 120.

occhio a usare formule della trifase con motori in dc.

[Livio Orsini]

Fusibili, monta quelli indicati sul manuale SIEI che ricordo sempre completo ed esaustivo. Per protezione del motore c'è la taratura del limite di corrente.

Tieni presente che se il tuo motore ha 200V nominali di armatura se alimenti con 400V trifase devi parzializzare sempre troppo e potresti avere problemi di cosenphi. Ipotizza anche un autotrafo 400V/230V, ti costa poco di più che le induttanze di linea, fa anche meglio il loro lavoro.

Modificato: 15 luglio 2010 da Livio Orsini

[antstan]

Grazie per le risposte.

Ieri pomeriggio ho incontrato il commerciale-tecnico della siei. Gli ho espresso i miei dubbi anche per quanto riguarda il cosenphi e sui fusibili.

Mi ha confermato che oggi questi azionamenti sono puramente gefran e che mi consiglierà, dopo verifica direttamente con gefran, tutte le componenti per la corretta gestione. Mi ha anche detto che i nuovi modelli hanno solo ingresso 500/600 V e che si impostano a mezzo parametri.

Mi ha anche confermato, come diceva bellcar, che l'interfaccia PTO (mi sembra) è inclusa nei nuovi modelli e che non necessito del trasfo 400/220 da 1500 VA per l'alimentazione del'eccitazione del motore in quanto impostabile nell'azionamento.

In ogni caso appena ricevo l'elenco lo posto per conferma.

Se devo essere onesto, per un fatto puramente "accademico", non mi è molto chiaro il discorso della parzializzazione ed il valore 200 A dei fusibili all'ingresso dell'azionamento.

Com'è possibile arrivare ad un cosphi 0,4?

L'inserzione di un autotrafo 400/230 (in tal caso credo che livio intendesse per l'alimentazione generale dell'azionamento) che tipo di problemi potrebbe risolvere? Il cosenphi?

[bellcar]

un ponte trifase alimentato a 400 V in uscita eroga circa 540 Vdc, e chiaro che se il motore arriva solo a 200 V dc devi parzializzare le semionde in modo che il valor medio in dc sia solo 200.

questa parzializzazione dell' onda viene vista ( la dimostrazione e' complessa e la tralascio) sul lato ca come uno sfasamento, a grandi (molto grandi) linee se tu andassi a 540 Vdc il cosfi sarebbe 1, se vai a 270 V (1/2) il cosfi è 0,5, se fai il rapporto 200/540 ti viene 0,37 ( cosfi <di 0,4).

Per diminuire il magazzino penso che Gefran abbia deciso di produrre solo la serie a 500 Vca, ma quel che cambia è solo la Vmax degli scr e dei condensatori di filtro, il controllo è sempre a 110/220 Vca e la parte di potenza la puoi alimentare SINO A 500 V ca mentre prima solo sino a 420.

se tu alimenti la potenza con un autotrasf. 400/230 v teoricamente puoi arrivare a 310 Vdc e il rapporto ora 200/310 e' di 0,65.

se poi trovassi un trafo 400/180 andresti ancora meglio, ma ti diventa una macchina fuori standard.

[Livio Orsini]

Far fare un autotrafo con qualche presa non comporta(va) aggravi di costo.

Per convertitori 4 quadranti alimentati 400V ca si garantisce una cc di 400v; 440Vcc per convertitori 2 quadranti. Questo perchè si analizza sempre con tensione di ingresso al limite inferiore di tolleranza.

Oltre al miglioramento del cosenphi, lavorre più vicini alla tensione max, garantisce amvhe un miglior fattore di forma che al motre fa anche bene.

La SIEI è stata acquistata da Gefran intorno al 2002, però (fortunatamente) ci sono ancora molti (alcuni) tecnici SIEI.

[antstan]

Perfetto! Ora mi è tutto più chiaro farò la valutazione dell'inserzione dell'autotrafo...

Mi è giunta l'offerta della siei ma tra tutte le cose dette a questo punto mi è balzata all'occhio una cosa: il contattore di linea.

E' il modello SC-E4 con corrente nominale 80 A.

Solo 80 A??? Errore o sono io che sto impazzendo??

[bellcar]

lo vedo scarso, ha 80 A in AC3 e 105 in AC1 pochi rispetto ai previsti 125-130A sul lato ca, passerei al modello SCE-5 che è da 105 A in AC3 e 150 A in AC1, ovvero 150>di 125.

[Livio Orsini]

E' il modello SC-E4 con corrente nominale 80 A.

A legger 'ste cose mi vien da piangere

Quando ci lavoravo io (oramai son trascorsi 15 anni) le proposte di regola eran perfette, soprattutto tecnicamente. Mai componenti sottodimensionati per risparmiare, tirati all'osso si ma sottodimensionati mai!

Quoto Bellcar per il dimensionamento.

Modificato: 19 luglio 2010 da Livio Orsini

[antstan]

Ok, come immaginavo. Mi sembravano pochini.

[EGS]

Inoltre devo prevedere una scheda di espansione dell'azionamento per visualizzare la velocità reale del motore e la corrente di assorbimento.

In genere i TPD32 hanno di default due uscite analogiche (+-10V, morsetti 21-21 e 23-24), configurate come "actual speed" e "motor current"..

Modificato: 19 luglio 2010 da EGS

[antstan]

Mi chiedevo se potete consigliarmi dove trovare il data sheet del motore in questione.

Costruttore: Yaskawa GBDR-K

Potenza: 30 kW

RPM: 1750

Tensione: 220 V

Corrente: 155 A

Field A: 6.8 A

Field V: 150 V

Non riesco a trovarlo su internet.

[antstan]

Chiedo di nuovo aiuto per quanto riguarda il rifacimento di queste macchine (ricordo che sto ristrutturando degli estrusori).

In modo particolare ho un motore a cc che controlla, attraverso delle pulegge ed una cinghia, la vite operatrice. La velocità della vite operatrice inoltre è "ricontrollata" attraverso un sensore (credo sia una tachimetrica).

Mi date una mano a capire se ho ragione? Quello che leggo sulla targa è il seguente (ho cercato manuali su internet ma neanche a parlarne):

Produttore: Sumtak corporation;

Type: SH/2F

P/R : 20

Il sensore ha 2 fili (1 bianco uno rosso)

come faccio a capire qual'è la tensione massima ai suoi capi? Un interfaccia analogica +-10 V è ok per rilevare la velocità della tachy?

[Mirko Ceronti]

Per capire se è o no una tachimetrica, prova a leggere questa discussione.

http://www.plcforum.it/forums/index.php?showtopic=61735

Saluti

Mirko

[bellcar]

mi suona da generatore di impulsi tipo 20 impulsi giro, 20 p/r = pulse/revolution in questo caso ingresso analog 0-10 non serve

[antstan]

Mi sa che ha ragione bellcar...

sono andato a fare delle verifiche.

In realtà i cavi del sensore rotativo sono:

- Rosso (numerato da cablatori SR1 )

- Nero (numerato dai cablatori SB1)

- Bianco (numerato dai cablatori SW1)

Il punto è che credendolo un 20 impulsi giro ho immaginato di poterlo alimentare e verificare il segnale di uscita con il tester...

Ho alimentato il sensore a 24 VDC positivo sul rosso e negativo sul nero. Tuttavia misurando la tensione tra nero e bianco ho ottenuto 12-13 V ruotandolo leggermente sono riuscito a visualizzare soglie di tensione più basse ma non molto stabili...

suggerimenti???