2.8.1 Prova di sistema per sicurezza e affidabilità
I sistemi di azionamento completi vengono sottoposti a verifiche nel centro prove di sistema.
Una volta sottoposti alle verifiche, i sistemi offrono la massima sicurezza e affidabilità per l'impiego nell'industria di processo e di lavorazione.
Le simulazioni di carico nelle stazioni di prova di sistema riguardano l'interazione di tutti i componenti, ad es.:
• Motori
• Convertitori
• Riduttori
• Freni
• Tutti gli altri componenti dell'azionamento Vengono analizzati i seguenti aspetti:
• Condizioni operative comuni, ad es.:
– Funzionamento a 4 quadranti – Frenatura di resistenza e di rete
– Sorveglianza di sottotensione e sovratensione – Riscaldamento delle resistenze di frenatura
• Condizioni operative estreme e anomalie, ad es.:
– Salto del carico – Rilascio del carico – Carico impulsivo
2.8.2 Prova di sistema
La prova di sistema si basa generalmente sul ciclo di riscaldamento di carico. Tutte le altre prove citate sono in aggiunta al riscaldamento di carico. Se dal cliente si ricevono richieste differenti, si prega di contattare il proprio responsabile commerciale.
La seguente procedura è soltanto un esempio; nei singoli casi la procedura e l'ambito della prova di sistema vengono definite insieme al cliente.
Contenuto generale della fornitura
2.8 Prova di sistema per gli azionamenti a velocità variabile
Riscaldamento di carico nella prova di sistema
1. Registrazione dei dati elettrici del motore a freddo – Resistenza degli avvolgimenti statorici
– Resistenza di isolamento dell'avvolgimento dello statore (opzionale)
2. La macchina accoppiata alla macchina di carico viene fatta funzionare collegata al
convertitore possibilmente con il numero di giri nominale e alla coppia nominale finché non raggiunge la temperatura finale, cioè finché la temperatura del motore non cambia al max.
di 2 K nel giro di un'ora. Se è specificato un campo del numero di giri, si sceglie il numero di giri al quale si prevede il massimo riscaldamento.
Durante la misura vengono registrati, ad esempio, i seguenti parametri:
– Corrente primaria, tensione primaria, potenza primaria e fattore di potenza primario del trasformatore (se presente)
– Frequenza di uscita sul convertitore – Corrente, tensione del motore – Numero di giri del motore
– Coppia e potenza sull'albero motore
– Temperatura dell'involucro del motore (opzionale) – Temperatura dell'avvolgimento del motore
La temperatura dell'avvolgimento viene misurata solo in presenza di Pt100 dell'avvolgimento.
– Temperatura del cuscinetto del motore
– Anche nelle macchine con radiatore aria-acqua il cui ingresso e uscita dell'aria sia dotato di elementi Pt100 vengono registrate queste temperature.
3. Misura delle temperature dell'avvolgimento – La resistenza a caldo viene misurata.
– Con una misura della resistenza sull'avvolgimento dello statore si registra la curva raffreddamento. A partire da questa curva viene dedotto il riscaldamento motore medio al momento della disinserzione.
2.8.3 Prove su sistemi in esecuzione antideflagrante
Sono diversi i requisiti normativi per i sistemi di azionamento che vengono messi in pratica negli ambienti a rischio di esplosione.
"Sicurezza aumentata" "Esecuzione a prova di esplosione"
"Custodia in sovra‐
pressione"
"Non-sparking"
EN 60079-0
Norme EN 60079-7 EN 60079-1 EN 60079-2 EN 60079-7
Prova di sistema ne‐
cessaria?
Sì No No Sì o calcolo alternativo
Contenuto generale della fornitura 2.8 Prova di sistema per gli azionamenti a velocità variabile
Certificazione con convertitore singo‐
lo?
Necessario Non necessario Non necessario Necessario
Tipo di certificazio‐
ne Certificato CE di prova di tipo dell'ente notificato, ad es. PTB Dichiarazione di con‐
formità UE
2.8.4 Numero possibile di prove previste in una prova di sistema
Una parte di queste prove è già compresa nel processo di produzione e avviene nell'ambito della garanzia della qualità. Queste prove non vengono quindi più eseguite per il collaudo, a meno che non siano ordinate espressamente.
Qui di seguito sono elencate le prove che si possono ordinare per un collaudo di sistema in aggiunta al ciclo di riscaldamento sotto carico. Il tempo richiesto dovrà essere messo in conto per i collaudi di sistema.
Punti di carico e determinazione del rendimento di sistema 1. Ciclo di riscaldamento sotto carico
2. Nel caso di numeri di giri diversi, su ogni punto di carico si misurano i seguenti parametri:
– Corrente primaria, tensione primaria, potenza primaria e fattore di potenza primario del trasformatore (se presente)
– Frequenza di uscita sul convertitore – Corrente, tensione del motore – Numero di giri del motore
– Coppia e potenza sull'albero motore
3. Da questi dati viene ricavato il rendimento del sistema complessivo.
Misura delle armoniche
1. La misura viene eseguita sui morsetti di ingresso della parte di potenza del convertitore oppure sul lato primario del trasformatore del convertitore, se presente.
Nota
I valori misurati valgono solo per le condizioni di rete nella stazione di prova al momento della misura. I valori non sono necessariamente trasferibili alle condizioni presso il cliente.
Prova ad alta tensione/di isolamento
La prova ad alta tensione/prova di isolamento è già compresa nella prova individuale del motore Contenuto generale della fornitura
2.8 Prova di sistema per gli azionamenti a velocità variabile
convertitore deve essere ordinata separatamente e viene eseguita già prima del collaudo del sistema.
Test funzionale del sistema di azionamento
In questa prova viene mostrato punto per punto il funzionamento del sistema di azionamento:
• ARRESTO DI EMERGENZA
• Test di segnali remoti singoli, selezionati
• Test dei singoli messaggi di guasto e di allarme selezionati
• Guasto simulato di sistemi ausiliari mediante apertura manuale di interruttori di protezione
Controllo visivo
• Controllo visivo di convertitore e motore
• Eventuale controllo visivo del trasformatore
Misura del rumore sul motore
1. Il motore viene fatto funzionare senza carico sul convertitore con il numero di giri nominale.
2. Il livello di pressione acustica del rumore delle macchine viene registrato in punti di misura definiti. Il livello di pressione acustica viene determinato con pesatura A.
Prova di vibrazione sul motore
1. Il motore viene fatto funzionare senza carico sul convertitore con il numero di giri nominale.
2. Le velocità di vibrazione vengono misurate alla tensione e alla frequenza nominali nelle scatole dei cuscinetti.
3. In caso di cuscinetti radenti si misura inoltre la vibrazione dell'albero, a condizione che siano montati i corrispondenti trasduttori.
2.8.5 Prova dei componenti
Prima della prova di sistema (F97) i componenti del sistema vengono verificati singolarmente.
Componente Prove
Trasformatore
(secondo IEC 76 / VDE 0532)
• Prova di isolamento (alta tensione inserita e indotta)
• Gruppo di collegamento
• Rapporto di trasformazione
• Resistenze
• Misure a vuoto
• Prova di cortocircuito
Contenuto generale della fornitura 2.8 Prova di sistema per gli azionamenti a velocità variabile
Convertitore • Prova di isolamento con alta tensione secondo EN 60146-1 e EN 50178
• Controllo visivo
• Test funzionale (tensione ausiliaria, software, firmware)
• Prova U/f Motore *
(secondo IEC 34-1)
• Determinazione della resistenza di avvolgimento nello statore
• Prova di isolamento dello statore
• Misure a vuoto
• Misure di cortocircuito
• Sequenza fasi
• Test di componenti applicati opzionali
* Con F74/F75 viene controllato solo il motore.
2.8.6 Informazioni importanti per l'ordinazione
Indicare nell'ordinazione come testo in chiaro se sia necessario un collaudo del sistema in presenza del cliente o del suo incaricato.
Esempio
• Definizione del sistema da verificare, ad es. collaudo del sistema per un motore ad alta tensione e un sistema di azionamento SINAMICS GM 2500 kW, incluso il trasformatore A questo scopo sono necessari i dati di catalogo di tutti i componenti, ad es. i dati di ordinazione (=MLFB)
• Configurazione del collaudo del sistema, ad es. ciclo di riscaldamento di carico e definizione dei punti carico
In base a questi dati, viene creato e inviato al committente un piano di collaudo.
2.8.7 Tempo richiesto
Queste informazioni servono a dare un'idea del tempo necessario. La durata effettiva dipende molto dalla configurazione e dal numero di prove.
Preparazione del
Bassa tensione 2 ... 3 giorni 1 ... 2 giorni 1 ... 2 giorni Almeno quattro mesi prima della data di collaudo
Media tensione 1 ... 2 settimane 2 ... 3 giorni 1 ... 3 giorni Contenuto generale della fornitura
2.8 Prova di sistema per gli azionamenti a velocità variabile