Disturbi da inverter a ingressi PT100

[mapa.cd]

Buongiorno a tutti;

chiedo aiuto per un problema.

 

Nonostante cavi schermati e collegamenti eseguiti a regola d'arte, ho degli inverter Fuji Frenic ACE 11kW che una volta in marcia trasmettono forti disturbi agli ingressi analogici di un PLC Sigmatek.

 

Per darvi un'idea la temperatura istantanea oscilla di +- 4°C.

Per ora abbiamo risolto via software restituendo all'algoritmo una media di 20 letture istantanee ogni 5 secondi; più che sufficienti vista la bassa velocità di variazione del processo.

 

Chiedo se avete qualche idea per attenuare tali disturbi.

 

 

[Livio Orsini]

13 minuti fa, mapa.cd ha scritto:

Nonostante cavi schermati e collegamenti eseguiti a regola d'arte,

 

Dettaglia maggiormente come sono stati eseguiti questi collegamenti.

Ad esempio i cavi schermati, di segnale, hanno le schermo "ammarato" sulla barra di massa tramite apposito collarino? lo schermo è messo a massa da entrambi i lati o da un solo lato? Quanto fuori esconi i conduttori dallo schermo?

 

Il collegamento motore-inverter è stato eseguito con cavo schermato specifico per questo impiego, ovvero con i 3 conduttori di fase avvolti ad elica attorno al PE?

I collegamenti a terra dello schermo come sono stati eseguiti?

 

Il percorso dei cavi PT100 è separato da quello dei cavi di potenza? anche all'interno quadro? i cavi schermati PT100 hanno un'unica tratta connettre  scheda - sensore o passano da una morsettiera del quadro?

[batta]

Oltre a quanto già scritto da Livio, sarebbe utile anche sapere che tipo di segnali stai usando.
Si tratta di RTD collegate direttamente a modulo ingressi analogici per RTD, oppure c'è un convertitore che trasforma il segnale in corrente o in tensione?

[mapa.cd]

Buongiorno a tutti;

provo a dare qualche risposta.

 

In primis, il conduttore di terra arriva nel quadro ed è collegato direttamente al MET (Main Earthing Terminal); la "Barra di Terra", il collettore di terra principale.

Da questa vengono collegate le masse dell'armadio (piastra interna, telaio, porta e pannelli), gli equipotenziali (i "zero" volt), tutti i dispositivi del quadro che necessitano il collegamento di terra, e i morsetti di terra delle partenze dei motori.

 

Vi chiederete: "Ma perché non colleghi anche le terre dei motori al MET?"

Perché la MET è distante dalla morsettiera, perché non voglio metterne una seconda sotto la morsettiera di potenza e perché i cablatori vogliono collegare i cavi ai morsetti.

 

I cavi dei motori sotto inverter non passano per la morsettiera ma sono collegati direttamente agli inverter tramite cavo schermato e lo schermo fissato su dei collarini alla base dell'inverter che di fatto risultano collegati elettricamente alla piastra di fondo, massa dell'armadio

Che poi siano collegati anche con altri conduttori non ci è dato di sapere se non smontando l'inverter.

 

Sotto i moduli IO del PLC vi è una barra di rame stagnato collegata alla MET con un conduttore da 4mmq.

Questa barra tramite i supporti metallici risulta elettricamente collegate alla piastra di fondo dell'armadio.

"Ca va sans dire" che questa barre di rame stagnato, tramite collarini vari vi sono collegati esclusivamente gli schermi dei cavi segnali analogici provenienti da campo.

Purtroppo lo schermo è collegato solo lato quadro; le PT100 non hanno possibilità di collegamento dello schermo.

 

I moduli ingressi analogici PLC sono specifici per PT100.

 

 

 

 

[Livio Orsini]

15 minuti fa, mapa.cd ha scritto:

tramite collarini vari vi sono collegati esclusivamente gli schermi dei cavi segnali analogici provenienti da campo.

 

Questi cavi arrivano direttamente dal campo senza passare per la morsettiera d'appoggio del quadro?

Nel percorso dal quadro ai sensori, i cavi di collegamento viaggiano assieme ai cavi di potenza dei motori?

 

18 minuti fa, mapa.cd ha scritto:

I cavi dei motori sotto inverter non passano per la morsettiera ma sono collegati direttamente agli inverter tramite cavo schermato

 

Questi cavi sono a 3 conduttori o a 4 conduttori? Se sono a 4 conduttori sono cavi con conduttore di PE centrale e la terna dei conduttori di fase si avvolge ad elica ottorno a questo conduttore?

[mapa.cd]

I motori sotto inverter sono collegati con cavo FG16OH2R16, lo schermo è collegato solo lato quadro.

Le analogiche sono collegate direttamente al PLC senza passare per morsettiera.

 

Purtroppo analogiche e cavi potenza per 15m condividono una canala metallica da 250mm con l'unica accortezza che li teniamo agli estremi della canala; cavi potenza tutti a sinistra, cavi analogiche tutti a destra; sono consapevole che era meglio installare 2 canale. ...del senno di poi son piene le fosse.

 

Secondo voi con un filtro parallelo risolvo un po'?

 

 

 

 

 

[Adelino Rossi]

Potrebbe essere anche che i disturbi si irradiano dall'inverter all'interno del quadro stesso.

[drn5]

Plc in alto e inverter in basso, oppure tutti appassionatamente appiccicati?

[mapa.cd]

PLC in alto a destra, inverter in basso a sinistra su quadro larghezza 2m.

 

Una cosa curiosa è che se colleghiamo una PT100 con cavo lungo 20cm direttamente al PLC la misura è stabile.

 

Sembra che le "antenne" emittenti siano i cavi inverter e le antenne "Riceventi" i cavi della PT100.

Ci sta; però i disturbi sono troppo importanti.

 

Sicuro che il prossimo giro metto 2 canale separate; cavi e segnali.

 

 

 

 

 

 

[drn5]

Se le canale sono chiuse dal coperchio, messe a terra su ogni giunta e curva, magari basterebbe portare fuori i cavi delle analogiche e fissarli sui coperchi.

[Livio Orsini]

3 ore fa, mapa.cd ha scritto:

 FG16OH2R16,

 

Dovrebbe essere a 3 conduttori, almeno stando alle specifiche della General cavi. Quindi ha una buona schermatura.

 

3 ore fa, mapa.cd ha scritto:

Purtroppo analogiche e cavi potenza per 15m condividono una canala metallica da 250mm con l'unica accortezza che li teniamo agli estremi della canala;...2 canale. ...del senno di poi son piene le fosse.

 

 

No, bastava risperttare quanto prescritto dalle normative EMC!

 

Purtroppo è molto probabile che la maggior parte dei disturbi la prenda propèrio in questo tratto.

Se non si può portare una seconda canala metallica a fianco dell'attuale, dove far passare solo incavi di segnale, bisognerebbe mettere almeno uno schermo metallico di separazione tra i cavi di potenza e queli di segnale; è comunque una pezza, ma "piutost che nagott, le mei piutost", come si dice dalle mie parti.

 

1 ora fa, mapa.cd ha scritto:

Una cosa curiosa è che se colleghiamo una PT100 con cavo lungo 20cm direttamente al PLC la misura è stabile.

 

Direi che è abbastanza ovvio.

1 ora fa, mapa.cd ha scritto:

Sicuro che il prossimo giro metto 2 canale separate; cavi e segnali.

 

Errare è umano, perseverare è diabolico😛 Quindi meglio tardi che mai.

 

Potresti provare ad apporre all'esterno dei cavi di potenza, immediatamente dopo la morsettiera dell'inverter, dei collari in ferrite; non un toroide, ma due gusci semicilindrici lungi 5cm-10cm. Dovrebbero ridurre il dv/dt delle slice di tensione generate dall'inverter, così da rendere meno "cattivi" i disturbi.

[Marco Fornaciari]

Per evitare al 99% questi problemi con i disturbi, considerato che nei miei impianti avere più motori da 150/350 kW sotto inverter è normale, e tanta strumentazione sparsa in ogni dove e spesso senza possibilità di avere canale separate senza rifare tutto, anche le strutture portanti, utilizzo questi metodi costruttivi sempre e comunque:

- tassativa eliminazione del neutro dagli impianti, solo alimentazione con le tre fasi

- intanto si parla di impianti dove la potenza installata a 400/690 V è mediamente 1,5 MW quando non 3 MW

- alimentazioni diverse della potenza e dei comandi, dato che quasi sempre sono N quadri diversi, anche se nello stesso locale

- barra di terra sempre montata su isolatori

- se necessario tante barre colletrici separate, una per le corde dalla rete ti terra, anche 4 x 240, e altre sotto i morsetti

- messa a terra degli inverter come da istruziono dei costruttori

- normalmente cavi degli inverter diretti

- se comoda/necessaria la morsettiera anche per i motori con inverter, sempre terra diretta da inverter e morsetto isolato

- schermature di motori e strumentazione sempre collegate da una sola parte, salvo casi specifici di alcuni inverter/strumenti ostici anche per via del layout (alcuni strumenti hanno un trasformatore dedicato)

- uso di inverter con impedenza di filtro, o installazione a parte

- alimentazione di tutti i circuiti di comando tramite più trasformatori trifasi o monofasi a seconda dei casi

- installazione di più alimentatori in CC per: ingressi, uscite, segnalazioni, analogiche, interfacce, ecc.

- 0V della CC mai a terra, sempre isolata (altrimenti succede che il solito praticone mi fa saltare 20 schede del PLC perché gli è "scappata" una fase sulla carpenteria del quadro, che non era di mio progetto)

- nel caso di inverter/brushless di piccola taglia in instalalzioni ostiche, montaggio dei medesimi su isolatori, e messa a terra da collettore principale del quadro

- salvo rari casi (tutti gli ingressi analogici su unica scheda del PLC) mai uso di cavi multipli per i segnali analogici

- salvo indispensabile, solo segnali 4-20 mA con convertitori in campo

- in pratica evito la creazione di loop (che nei quadri sono purtroppo sempre presenti) e di eventuali differenze di potenziale tra terra e schermature, che sono sempre ditro l'angolo, anche per il fatto che troppi elettricisti di queste cose sono a digiuno o/e non danno importanza

- infine lavata di testa ai cablatori/manutentori che non seguono le istruzioni di cablaggio presenti negli schemi.

 

Le rare volte che ho fatto impianti per costruttori macchine non ho seguito alla lettera questi metodi, ma applicato quanto a manuali delle apparecchiature, ma onestamente e spudoratamente lì poi non erano problemi miei per tutta la vita dell'impianto.

 

 

[Roberto Gioachin]

Ti consiglio di provare a mettere una ferrite sul cavo motore appena fuori dell'inverter.

Questa soluzione pur essendo quasi sempre presente nei manuali degli inverter, quasi nessuno la applica, eppure ha un ottimo effetto sulla riduzioni dei disturbi irradiati.

Dovresti avvolgere almeno una o due spire sulla ferrite con i tre fili del cavo motore, lasciando fuori la terra.

[Roberto Gioachin]

16 ore fa, Marco Fornaciari ha scritto:

0V della CC mai a terra, sempre isolata (altrimenti succede che il solito praticone mi fa saltare 20 schede del PLC perché gli è "scappata" una fase sulla carpenteria del quadro, che non era di mio progetto)

La EN60204 impone di mettere a terra il morsetto 0V dell'alimentatore, in alternativa dovresti provvedere a utilizzare delle apparecchiatura di sorveglianza dell'isolamento verso terra.

[Livio Orsini]

1 ora fa, Roberto Gioachin ha scritto:

una ferrite sul cavo motore appena fuori dell'inverter.

 

Dipende dalla dimensione del cavo schermato, sono inverter da 11kW, quindi il cavo non è molto sottile, inoltre c'è un raggio minimo di curvatura che fa si che la spira abbia un diamentro di un decina di cm; per farci un paio di spire dovrebbe avere una scorta di più di 60 cm!

Invece usando 2 gusci semicilindrici serrati da tyrap, come ho scritto prima, si ottiene un effetto simile senza necessità di fare spire.

[Marco Fornaciari]

3 ore fa, Roberto Gioachin ha scritto:

La EN60204 impone di mettere a terra il morsetto 0V dell'alimentatore, in alternativa dovresti provvedere a utilizzare delle apparecchiatura di sorveglianza dell'isolamento verso terra.

 

Si è anche vero, ma dopo che qualcuno ha fatto saltare 20 schede di un PLC e un altro bravo collega qualche apparacchiatura in campo che ognuna costa qualche migliaia di € e lo stabilimento è fermo: lo 0V della CC resta isolato.

Dato che gli impianti si possono fare anche isolati da terra, e se del caso metti i misuratori d'isolamento; un impianto l'ho fatto così sulle tensioni 110 e 230 Vca delle apparecchiature, dato che il quel caso mettere i differenziali significava andaresela a cercare.

Sui miei impianti è quasi spesso presente anche il 6 kV ca, con motori da qualche MW, è molto raro, ma può seccedere che vada a massa una fase, anche se è più facile che si fori lo scambiatore di calore aria-acqua con le conseguenze del caso.

Oppure si allaghi la morsettiera di qualche motore in fossa per la rottura di qualche tubo, dove escono m3 di miscela corrosiva con acqua al minuto.

 

In laboratorio tutte le teorie su: EMC, schermature, protezioni, ecc. funzionano sempre, ma poi ci sono gli impianti reali e lì non c'è laboratorio che tenga.

Modificato: 3 maggio da Marco Fornaciari

[Livio Orsini]

2 ore fa, Marco Fornaciari ha scritto:

In laboratorio tutte le teorie su: EMC, schermature, protezioni, ecc. funzionano sempre, ma poi ci sono gli impianti reali e lì non c'è laboratorio che tenga.

 

Infatti, sul campo è sempre peggio. Quindi se già ci sono problemi a livello di collaudo in fabbrica, quando l'impianto/macchian sarà realmente in servizio le cose possono solo peggiorare.

 

Rispettare le neormative EMC, e le altre normative, non crea mai problemi semmai li evita. Se ci sono problemi non è mai per aver rispettato le normative, ma perchè o non si sono rispettate, o lo si è fatto nel modo sbagliato.

 

La normativa EN60204 prevede anche un'alternativa alla messa a terra dello zero volt dei circuiti in continua. Si può fare (quasi) tutto, basta varlo bene.😉

Modificato: 3 maggio da Livio Orsini

[Roberto Gioachin]

Si Livio hai ragione, delle ferriti aperte non richiedono una modifica del cavo motore, trascuravo il particolare.

[Livio Orsini]

6 minuti fa, Roberto Gioachin ha scritto:

Si Livio hai ragione, delle ferriti aperte non richiedono una modifica del cavo motore, trascuravo il particolare.

 

È solo questione di età.😇

Purtroppo è un problema che ho già dovuto (affrontare per correggere i problemi lasciati da un altro). La parte più difficile è stato reperire le ferriti aperte. Una volta installate i disturbi sono scesi a livelli inavvertibili.

[Roberto Gioachin]

Il 03/05/2025 alle 16:03 , Livio Orsini ha scritto:

La parte più difficile è stato reperire le ferriti aperte

Il fatto è che nei nostri quadri elettrici le faccio montare sempre e comunque proprio perché questi problemi li abbiamo già avuti molto tempo fa, ferriti (chiuse) di diverse misure ne abbiamo sempre a scafale.

[syswin]

Non ho letto tutta la discussione, però a me succedeva una cosa simile con le termocoppie (no PT100),

Mi sono accorto che le termocoppie utilizzate non erano isolate verso massa,

ho sostituito le termocoppie con un modello isolato e ho risolto...

[mapa.cd]

Il 03/05/2025 alle 09:13 , Roberto Gioachin ha scritto:

Ti consiglio di provare a mettere una ferrite sul cavo motore appena fuori dell'inverter.

Questa soluzione pur essendo quasi sempre presente nei manuali degli inverter, quasi nessuno la applica, eppure ha un ottimo effetto sulla riduzioni dei disturbi irradiati.

Dovresti avvolgere almeno una o due spire sulla ferrite con i tre fili del cavo motore, lasciando fuori la terra.

Ho provato ma non cambia nulla.