Inverter con chopper di frenatura in parallelo

[Giuseppe Signorella]

Mi è capitato di recente di trovare un quadro con due inverter della ABB (ACS355), rispettivamente uno da 18 KW, ed uno da 11KW che avevano i morsetti NRK+ e BRK- (chopper di frenatura) in parallelo, ma senza alcuna resistenza  installata.

E' la prima volta che mi capita di vedere una configurazione di questo tipo. Mi chiedo quale siano i vantaggi e le circostanze che richiedano tale configurazione. 

Grazie

[Sandro Calligaro]

I due inverter hanno questi due morsetti in comune? 

Da manuale, sarebbero i due che vanno verso la resistenza di frenatura? 

[Giuseppe Signorella]

Si esatto, da manuale porta la resistenza di frenatura, ma nella realtà, i due inverter hanno questi morsetti in parallelo. Il morsetto BRK+ del primo inverter va verso il BRK + del secondo inverter, ed idem con il morsetto BRK-. Tra i due inverter sui morsetti BRK+ e BRK- vi sono due fusibili a coltello da 32A in CC. Da precisare che questo collegamento è anche riportato sullo schema elettrico. 

[Marcello Mazzola]

probabilmente e lo dico da manuntentore quindi non esperto nel settore se i 2 inverter non  lavorano sempre in contemporanea in franatura potrebbero mettere "in comune" i proprio dc bus e aiutarsi a vicenda senza spendere ulteriore denaro in resistenze di franatura...

[Livio Orsini]

2 ore fa, Giuseppe Signorella ha scritto:

da manuale porta la resistenza di frenatura,

 

Giuseppe controlla meglio il manuale, probabilmente si tratta di gruppo di frenatura, non di sola resistenza.

Se fosse la connessione al solo resistore non avrebbe senso la polarizzazione dei morsetti.

Se quei morsetti sono la connessione al gruppo di frenatura, sono in pratica il dc bus, ed allora potrebbe avere senso l'ipotesi di Marcello Mazzola; però se questi inverters non sono espresamente previsti per lavorare con DC bus in comune, non è un bel lavoro.

[luigi69]

Ciao Giuseppe , se uno avesse il tempo , potrebbe anche andare a vedere come  è configurato l'inverter nei suoi parametri , per vedere se le ipotesi fatte fino ad adesso sono valide

 

La cosa strana è che essendo di taglie diverse, se il maggiore utilizzasse il bus dc del minore, forse... ma avrebbe comunque il suo .  Ma se ambedue i motori "buttano" indietro della continua..la cosa sarebbe peggiorativa...

Sono state fatte modifiche ?  ovvero , prima magari anche a schema era previsto altro ?  I motori pilotati dai due inverter, eseguono qualche lavoro particolare ?

[Giuseppe Signorella]

Non conosco nei dettagli l'applicazione, so che i due inverter lavorano su due motori che lavorano in comune. 

Il quadro non ha subito alcuna modifica, e lo schema è originale.

Unica particolarità in tutto questo, è che a turno i due inverter sono saltati.  Il 18 KW quasi subito la sua installazione (4/5 mesi) e quello da 11 kw dopo circa un anno.

Ho trovato i due fusibili che mettevano in parallelo il Chopper di frenatura saltati. Non ho idea da quanto tempo questi due fusibili fossero bruciati.

Riflettendo su quanto detto da Livio Orsini effettivamente se fossero i morsetti della resistenza di frenatura, non avrebbe avuto senzo polarizzarli.

Probabilmente si tratta del DC BUS. In tal caso il discorso torna.

Quello che non mi torna è ciò che è scritto sul manuale:

Quote

Collegamento alimentazione di ingresso (U1, V1, W1), collegamento resistenza di frenatura (BRK+, BRK-) e collegamento motore (U2, V2, W2)

 

 

Da pag. 27 del manuale:

Quote

Quando la tensione nel circuito supera il limite massimo, il chopper di frenatura collega la resistenza di frenatura esterna al circuito intermedio in c.c.

 

qui il Manuale

Modificato: 11 febbraio 2020 da Giuseppe Signorella

[luigi69]

15 minuti fa, Giuseppe Signorella ha scritto:

Unica particolarità in tutto questo, è che a turno i due inverter sono saltati

Però..Giuseppe, e niente hai detto.....

e se fosse stata una progettazione errata fin dall'inizio ?

[Sandro Calligaro]

Mettere in comune il bus DC normalmente non è un problema.

Ci potrebbe essere un piccolo sovraccarico di uno dei due raddrizzatori (di fatto i due sono in parallelo) e delle resistenze di precarica (non parlo della frenatura, qui!), ma la vedo come una cosa poco probabile, anche considerando che di solito i diodi sono sovra-dimensionati. Altri problemi potrebbero riguardare risonanze o disturbi sul collegamento DC, ma anche qui credo che si debba fare quasi apposta, per avere dei problemi.

 

Il fatto è che quel tipo di collegamento si fa semplicemente tra + e - del bus DC, non sulle uscite per la frenatura!

Una cosa del genere, riportata peraltro su uno schema, per me equivale ad assumersi la responsabilità del danno. Dubito che si possa trovare un senso a quel collegamento, e che si trovi un manuale che lo consigli o che lo ammetta.

 

Detto questo, forse l'idea era quella di usare la "doppia" capacità per poter frenare più velocemente, senza resistore di frenatura. Questo, ovviamente, a patto che i due motori non vengano frenati nello stesso momento. Con il collegamento diretto tra i due bus la cosa avrebbe funzionato, perché entrambi i bus sarebbero stati alla stessa tensione.

 

Cosa succede, invece, se si collega il bus di uno all'uscita per la frenatura dell'altro?

I due bus, in condizioni normali (frenatura non attivata) sono isolati. Supponiamo però che siano più o meno alla stessa tensione.

Ora, uno dei due inverter (quello la cui uscita di frenatura è collegata al bus dell'altro, "inverter A") inizia a frenare il suo motore, andando a rigenerare.

Il suo bus DC si alza, ma il chopper di frenatura viene acceso solo quando la tensione è superiore al valore normale (di almeno qualche decina di V), che è la tensione sull'altro bus ("inverter B").

In pratica, si collegano improvvisamente due banchi di condensatori, caricati a tensioni diverse, tramite un IGBT. E' un corto-circuito. Il caso peggiore è quando uno dei due inverter è spento, cioè ha il bus DC scarico (praticamente, l'IGBT collega due condensatori con una differenza di 600-700 V tra di loro!). Non è solo l'IGBT a subire, ma anche i condensatori, secondo me... 😒

 

[Livio Orsini]

1 ora fa, Sandro Calligaro ha scritto:

Mettere in comune il bus DC normalmente non è un problema.

 

Io rimango dell'idea che, se non è stato espressamente previsto dal costruttore non è il caso di farlo; è andarsi a cercare i guai e, in caso di guasti, il costruttore potrebbe, a buon diritto, recedere dalla garanzia.

 

Poi se, effettivamente, le due uscite sono le uscite per i resistori di frenatura è veramente "cantà ul demi demi" come si dice dalle mie parti.

[Sandro Calligaro]

Scusate, ho sbagliato lo schema, sopra.

L'analisi è quindi anch'essa sbagliata, ma rimane il fatto che quel collegamento non ha senso...