Motore asincrono con inverter start/stop continui

[marco1278]

Ciao, 

sto realizzado un'applicazione che consiste in un nastro traspotatore con catena ad alto attrito della lunghezza di circa 50cm che deve caricare delle scatole (max 1kg) dentro a una macchina. La parte meccanica è già stata realizzata e dovrei installarla in linea. 

La macchina processa 3 scatole per volta. 

Il nastro, mosso da asincrono sotto inverter con resistenza di frenatura, dovrà partire in marcia e dopo aver spinto le scatole si dovrà fermare con sopra una scatola in attesa del ciclo successivo. 

 

Il numero massimo di scatole è circa 40, per cui nel caso peggiore il nastro eseguirà start/stop ogni 5 secondi.

 

Pensavo di impostate rampa di start e di stop a 0.5s. La frequenza massima raggiunta sarà di 50Hz.

 

Mi viene il dubbio di aver sottovalutato l'applicazione e di trovarmi con un guasto al motore dopo pochi giorni di funzionamento. 

 

Cosa ne pensate? 

 

Grazie 

 

 

 

Modificato: 26 dicembre 2020 da marco1278

[Livio Orsini]

8 ore fa, marco1278 ha scritto:

Cosa ne pensate

 

Se il motore è stato dimensionato correttamente, come l'inverter non ci sono problemi, altrimenti non funziona.

[84paolo]

Ciao. io in azienda ho già fatto diverse applicazioni con nastri che caricano prodotti gestiti da asincroni con inverter. rampe accelerazioni a 0,3 e decelerazioni a 0,1. fanno circa 2500 partenze per ora per un totale di 25000 partenze al giorno e sono da 10 anni che funzionano. Mai sostituito il motore ne l'inverter.

[marco1278]

Grazie mille per le risposte. 

 

Il motore è stato dimensionato dall'azienda che ha costruito il nastro. Se non sbaglio è da 0,37kW autoventilato. 

 

L'inverter è un ATV320U07N4C con resistenza di frenatura. 

1 ora fa, 84paolo ha scritto:

Mai sostituito il motore ne l'inverter.

I tuoi motori sono autoventilati? 

[Livio Orsini]

28 minuti fa, marco1278 ha scritto:

I tuoi motori sono autoventilati? 

 

Se il motore lavora sotto i 40 Hz per un tempo non banale rischi di surriscaldarlo se non ha la ventilazione assistita.

Bisogna fare bene i conti dei tempi in cui l'autoventilazione è scarsa

[marco1278]

Grazie Livio, 

facendo due conti a spanne, le scatole sono lunghe 40cm per cui se ne devo caricare 40 al minuto la velocità minima che devo garantire è 16m/min.

 

La macchina carica gruppi di 3 scatole ed esegue circa 13 cicli al minuto, cioè un ciclo ogni 4,6 secondi. 

 

Se faccio girare il nastro a 20m/min il carico delle scatole avverrà in circa 3,6 secondi, per cui il motore sarà On per l'80% del tempo e off per il restante 20%.

 

Il fornitore mi ha dichiarato 25m/min a 50Hz. Per avere 20m/min devo alimentarlo a 40Hz.

 

Se invece lo faccio girare a 25m/min avrò un carico in 2,8secondi per cui 60% del tempo On e 40% Off. 

 

In azienda tutti i nostri nastri hanno motori autoventilati che girano da 20Hz a 100Hz. 

Alcuni girano a 25Hz in continuo per ore. I motori sono caldi ma non eccessivamente. 

 

Comunque rifarò i calcoli per bene considerando anche le rampe e valutando tutti i formati da più veloce al più lento. 

 

 

 

 

 

[max.bocca]

Anch'io ho utilizzato inverter da 0,25Kw con rampe cortissime per distribuire etichette.

2000 cicli ora, velocità meglio frequenza > 50 hz e rapporto pausa lavoro 60:40.

Nessun problema compreso il riscaldamento degli avvolgimenti.

[84paolo]

Ciao. in un caso noi lo abbiamo servoventilato perché era già stato previsto così dal costruttore. nell'altro caso ne abbiamo uno non servoventilato ma non abbiamo mai avuto problemi di surriscaldamento o altro. soprattutto se i tempi di marcia sono brevi il motore non si scalda. naturalmente se lo devi far lavorare per brevi ma frequenti periodi a 20 hz allora serve il servoventilato. noi di solito stiamo dai 40 ai 70hz

[marco1278]

Grazie! 

Farò i calcoli e valuterò se aggiungere i servoventilatori. 

[Livio Orsini]

4 ore fa, marco1278 ha scritto:

I motori sono caldi ma non eccessivamente. 

 

Cosa significa? 30°C? 40°C? >45°C

 

Se la ventola è stata dimensionata per un corretto raffreddamento a 50Hz a 25Hz il flusso d'aria sarà circa la metà, ma la dissipazione di potenza del motore rimane invariata o, addirittura, aumenta perchè il rendimento diminuisce.

Se il motore avesse una pastiglia termica il problema si pone solo in termini di fermo macchina,perchè al raggiungimento della soglia di pericolo scatta l'allarme e poi il fermo.

 

Se iol motore è dimensionato in eccesso, il problema dell'aumento della temperatura è minimizzato perchè il motore assorbe meno corrente, quindi la dissipazione di potenza diminuisce, quindi la temperatura non raggiunge il limite di pericolosità.

[marco1278]

Non ho mai misurato la temperatura ma a sensazione saranno sui 45 gradi. 

 

Farò i dovuti calcoli e prevedero' un servoventilatore. 

[marco1278]

Per lo start e stop è meglio variare l'analogia lasciando inserito il comando di marcia o togliere e mettere il comando di marcia lasciando lanalogica fissa? 🤔

 

[Livio Orsini]

Io porterei a zero il livello del riferimento per fermare e al livello desiderato per muovere. L'accelerazione positiva e negativa sarà determinata dalle rampedell'inverter. In questo modo l'azionamento è sempre vivo.

[marco1278]

Pensavo anch'io di fare così. Il resto della macchina ha analogica fissa e abilita e disabilita il segnale di marcia, però, questi segnale è appoggiato su un relè elettromeccanico e quindi farci fare 13 aperture/chiusure al minuto non mi piace. 

 

Farò variare l'analogica che è meglio! 

[Livio Orsini]

45 minuti fa, marco1278 ha scritto:

quindi farci fare 13 aperture/chiusure al minuto non mi piace. 

 

 

Avrebbe anche vita breve.

[marco1278]

Infatti, avrebbero vita molto breve. 

 

[84paolo]

Io normalmente butto giù solo l'uscita. Però i relè sulla marcia inverter sono più di 10 anni che non li uso. Normalmente collego il meno i comune e le uscite dirette sugli ingressi inverter. Sui vecchi inverter in cui c'era la comunicazione modbus per la velocità e altri dati e lo start/stop via digitale addirittura consigliavano di non buttare mai giù il set di velocità perché lo start arrivava subito via digitale e il set poteva arrivare qualche centinaia di millisecondi dopo e quindi l'inverter si avviava con riferimento a zero. Per buttare su e giù l'analogica devi valutare i tempi di risposta della scheda analogica che se particolarmente lenta rischi che il nastro con parta quando vuoi tu. Poi naturalmente questo è solo il mio punto di vista

[marco1278]

Anch'io non ho mai messo i relè ma ho sempre collegato direttamente al PLC con massa comune, però il resto degli inverter ha i relè e non volevo fare una cosa diversa. Alla fine dovendo mettere un inverter in quadro esistente faccio i collegamenti uguali agli altri e poi gestiato in modo diverso.

[marco1278]

Il 26/12/2020 alle 12:40 , max.bocca ha scritto:

2000 cicli ora, velocità meglio frequenza > 50 hz e rapporto pausa lavoro 60:40.

 

Caspita! 2000 cicli ora sono veramente tanti. Un ciclo ti dura 500ms.