Může rušení v síti způsobovat chyby frekvenčních měničů?

[Martin Mísař]

Vyrábíme stroje pro kalové hospodářství, používáme asynchronní motory s frekvenčními měniči, nejvíce SEW Movitrac B.
 
Na jedné instalaci se nám téměř pravidelně stává, že "odejde" alespoň jeden měnič tím, že hlásí chyby a povětšinou na displeji ovládacího panelu toho měniče lítají nesmyslné znaky. Někdy nám to opraví výrobce, někdy jej vymění za nový kus, někdy tvrdí že je v pořádku. Nicméně nejsme si jisti, čím to může být. Nikde jinde se nám toto nestává. Máme již více než 3000 instalací. Prozatím jsem ještě toto místo nenavštívil, ale chystám se. Na co se zaměřit při kontrole, kromě zemnění, přívodů?

[Jiří Buben]

Může.
Používáme měniče Movimot D od SEW. Docházelo pouze na dvou dopravníkových linkách z 21 linek k výpadkům měničů na meziobvodové napětí. Nejdříve jsme šli po rampách ,  vzdálenostech zpomalovacích a zastavovacích snímačích atp. nic nepomohlo. Všimli jsme si, že poruchy nastávají relativně ve stejných časech. řešili jsme to s výrobcem měničů a z jejich strany bylo konstatováno, že je vš OK. Nasadil jsem analyzátor sítě a podařilo se nám zachytit v době poruchy nějaké rezonance, viz průběhy v přílohách.  První příloha jsou průběhy napětí a proudů v provozu bez poruchy a druhá příloha znázorňuje průběhy napětí a proudů v době poruchy.
Zkoušeli jsme tlumivky a filtry na jedné lince a nic nepomohlo. Přepojili jsme tedy přívod napájení linky na úplně jiný přípojnicový rozvod napojený z jiné linky vn přes jiná trafa. A od té doby nebyla na lince jediná porucha. Myslím, že ony rezonance či co to bylo zblblo obvody měniče, které měří meziobvod a pak měnič špatně vyhodnotil velikost DC napětí na meziobvodu a vyhlásil poruchu. Dokonce na novém přívodu jsou i daleko lepší průběhy napětí a proudů. Hlavně u proudů průběh již připomíná sínusovku.
Na druhé lince řešíme v současné době nasazení filtru, protože s tím co jsme tam dali na zkoušku se sem tam porucha ještě objeví.
Jinak zatím se nám nepodařilo určit zdroj rušení, nebo to co může tyto rezonance způsobovat.

[Jiří Buben]

Ještě dodám, že se musíte zaměřit na spoustu věcí. Mimo jiné i na zamoření sítě vyššími harmonickými.  Ještě se zeptám, na co vám ty měniče odchází? Hlásí nějakou poruchu před tím než odejdou?

[Jan Bocek]

Vzhledem k velkému počtu funkčních instalaci je dobré se zaměřit na dva problémy.
( Máte 3000 referencí....)

1)  Hledat v konkrétní elektrické instalaci nějakou změnu proti standardu. Na příklad nepřípojené, nebo špatně připojené zemnění napájecího kabelu mezi měničem a motorem. Prostě prověřit elektrickou instalaci  "stroje" z hlediska provedené řemeslné pečlivosti.

2)  Prověřit celou konfiguraci napájení sítě. Co vše je na tuto síť připojeno. Případně využit měření analyzátorem sítě. Někdy stačí změřit impedanci v místě napájení měniče a je jasno. Systém zemnění je u FM alfou a omegou v případě rušení.

[Martin Kurka]

V obou případech to vidím spíš než na impulzní rušení na:
- vysokou impednaci sítě, zejména v oblasti SF kmitočtů. ( Na měkké síti vstupní usměrňovač způsobuje harmonické kmitočty proudu, které ovlivňují měkkou síť a mohou vznikat rázové zázněje, zákmity a jiné nebezpečné haraburdí.)
- nebo na přítomnost třetí harmonické v síti. (Jako generátor 3. harmonické fungují 1-fázové usměrňovače - malé FM napájené 230V, výbojky, kompaktní zářivky, PC zdroje...,  nebo dieselagregáty nebo nedobrá kompenzační stanice - nejen ta u trafa, ale třeba u veřejného osvětlení)

První indikátor je vysoká impedance sítě na 50Hz, druhý je značná deformace sinu napájecího napětí při klidu nebo zvýšení deformace za chodu měniče.

Zejména přítomnost 3 harmonické i bez chodu měniče se u frekvenčních měničů projevuje kolegou Bubnem popisovaným zvýšením napětí v DC meziobvodu (viz časopis Elektro 2003/4 str.9 a 10 )

I síť s nízkou impedancí na 50HZ může být na středofrekvenč ních kmitočtech málo zatlumená, zejména chybí-li zde odporové spotřebiče a motory v trvalé zátěži s malým jalovým proudem.
Tyto problémy tedy bývají na koncích dlouhých přívodů, nebo tam, kde měnič je jednou z největších zátěží na dané síti.
Nebo pokud jde o 3. harmonickou jde o ostrovní síť či síť s převažujícími dieselagregáty, které 3 harmonickou vyrábí, blízkost kompenzační stanice, hejno počítačů nebo výbojek.

Velký problém to bývá i u velkých měničů napájených přímo z vn na odlehlých místech (lanovky, zasněžování, trakce na železnici..).  Tam často vznikne interakcí i flikr.

Interakce měniče se sítí může být buzena i mechanickým  kmitáním zátěže, které měkká síť neutlumí a celá elektromechani cká soustava se rozkmitá. Tedy problém rozjezdu biciklu s gumou do trenek místo řetězu.

Zjistit už vlastn příčinu bývá obtížné a bez analyzátoru nemožné. A odstranění bývá ještě dražší, pokud nevyreklamujet e normou předepsaný obsah harmonických u distributora.

Pro informaci:
jednofázový usměrňovač je největší zdroj 3. harmonické (150Hz)
šestipulzní usměrňovač trojfázově napájeného měniče je největší zdroj 5. harmonické (250Hz)
Silné zázněje jsou tedy na 15. harmonické  (750Hz)

[Martin Mísař]

Ještě dodám, že se musíte zaměřit na spoustu věcí. Mimo jiné i na zamoření sítě vyššími harmonickými.  Ještě se zeptám, na co vám ty měniče odchází? Hlásí nějakou poruchu před tím než odejdou?

Moc díky za vaše informace, určitě se to hodí. Ty měniče vždy hlásí chyby, jako " chyba zpětného hlášení ",  tedy že netočí motorem tak jak je mu zadáno. Jinak konkrétní chyby byli u tohoto Movitrac B F32, F24, F25 a poslední F04.
asi 3x se stalo, že měnič pak ukazoval podobné nesmysly jako na obrázku.

Místo instalace je daleké východní slovensko, ČOV, a tam si myslím že asi ta síť nebude zrovna stabilní.

[Jiří Buben]

Pane Kurka, smekám a hluboce se klaním Vašim znalostem. Opět jste mě utvrdil v tom, že čím víc vím, tak vlastně nevím nic. I když jsem se těmi harmonickými probíral a měřil je, tak jsem z toho nic nevykoukal, protože jsem pořádně netušil co hledám.

Ohledně těch Movitracků:
Tak ty poruchy jsou různorodé. Pokud by měly být problémy podobné které řeším já, tak bych to viděl na poruchu 04 a 24. Vůbec mi do toho nepasuje porucha 25 - chyba při přístupu do paměti EEPROM a porucha 32 - což je v podstatě chyba programu IPOS.

[ACEOF ACES]

Možná se mýlím, ale připadá mi to, jakoby po kostrách těch měničů tekl nějaký proud.

[Martin Kurka]

Možná se mýlím, ale připadá mi to, jakoby po kostrách těch měničů tekl nějaký proud.

To se vůbec nemýlíte, jak se objeví liché harmonické, teče vyrovnávací proud po N. Ale když je tam síT TNC, nebo  TNC-S, tak se takové proudy plazí i po PEN, nebo co je horší si hledají cestu z PEN i po PE. A pak prolezou po stíněních a tenkých vodičích GND do řídících obvodů a měnič v podstatě náhodně přeprogramují. Pak se objeví i čísla exotických chyb, protože procesor pracující na 3-5V dostává brumové napětí na komunikačních vstupech, které jsou pro totální zblbnutí měniče obzvláště vhodné - jejich odolnost na souhlasná rušivá napětí proti zemi je jen pár voltů.
Pro procesor je to situace, jako kdyby mu naléhavě a nejednou chtěly říci něco velmi důležitého manželka, tchyně a tři dcery zároveň.  Neví jestli má vykonat povel, přeprogramovat se, točit klikou nebo něco hlásit. Vypadne z něj nesmyslný blábol a zasekne se.
Ve chvíli vzniku takto způsobené  chyby se nedá na její typ moc věřit. To spíš co se objeví za chybu po restartu měniče.

Jak se objeví rozdíl potenciálů mezi kostrami mezi sebou komunikujících strojů linek, není jiné volby než galvanické oddělení komunikačních signálů síťových sběrnic (CAN, Modbus...).
Někdy přidáte na dílnu nebo do linky jeden stroj a komunikace se rozsype i tam kde dříve chodila bez problémů.
On každý výrobce měniče předepisuje, jak by připojení signálů a siloviny mělo vypadat, ale mnohdy nevypadá a po záruce se mohou projevit chyby z toho, že to není jak mělo být.

[Martin Mísař]

Pane Kurka, moc   .
Napadlo mne něco podobného s tím přeprogramován ím, a taky si myslím že tomu jevu hodně napomáhá to, že kabeláž asi není správně v rozvaděči rozdělena.
 

[Jan Bocek]

Vzhledem k velkému počtu funkčních instalaci je dobré se zaměřit na dva problémy.
( Máte 3000 referencí....a pracovní postupy pro montáž)

1)  Hledat v konkrétní elektrické instalaci nějakou změnu proti standardu. Na příklad nepřípojené, nebo špatně připojené zemnění napájecího kabelu mezi měničem a motorem. Prostě prověřit elektrickou instalaci  "stroje" z hlediska provedené řemeslné pečlivosti.

Napadlo mne něco podobného s tím přeprogramován ím, a taky si myslím že tomu jevu hodně napomáhá to, že kabeláž asi není správně v rozvaděči rozdělena.
 

Myslíte, že není správně zapojená....?
V jednom případě jsme řešili podobný případ a nakonec jsem nehal natáhnout lano s větším průřezem přímo z místa rozdělení PE/N v rozvodně. A bylo po problémech....