La qualità dell’elettricità negli impianti industriali è minacciata dagli avviamenti, che si verificano spesso, di azionamenti ad alta potenza. Questo comporta cadute di tensione frequenti e profonde che causano un fastidioso fenomeno sfarfallio (flicker). Questi fenomeni nei siti industriali, con un gran numero di dispositivi con caratteristiche simili, diventano molto fastidiosi e possono mettere in pericolo la salute e la vita dei lavoratori. Gli effetti delle correnti di spunto elevate possono essere ridotti grazie ai dispositivi elettronici con la cosiddetta fermata “soft” (o soft stop).

Descrizione del problema identificato

Finora, gli aumenti molto elevati della corrente di spunto di un motore ad alta potenza caricato meccanicamente hanno causato profonde cadute di tensione. Il softstart utilizzato ha lo scopo di ridurre l’impatto dell’avvio, sui parametri della rete di alimentazione. Occorre valutare l’impatto della soluzione sul miglioramento dei parametri di alimentazione.

Gli strumenti di misurazione usati:

• Analizzatore Sonel PQM-702 (vedi il successore Sonel PQM-710)
• Un set di morsetti F-1A
• Software Sonel Analisi

Figura 1. L’immagine delle tensioni e delle correnti durante il test del softstart

Figura 2. L’immagine della potenza attiva e apparente trifase durante il test del softstart

Conclusioni preliminari (Fig. da 1. a 3.)

1. La corrente di spunto massima, che non supera 4 volte la corrente di esercizio, è stata ridotta in modo significativo (vedere 1.).
2. La durata dell’avvio è aumentata a 5,5s (vedere 2.).
3. Durante l’avvio, si verificano correnti di fase sbilanciate caratteristiche del softstart, con conseguente deterioramento temporaneo dell’asimmetria di tensione (vedere 3. e 4.).

Figura 3. L’immagine ingrandita delle tensioni rispetto alle correnti durante il test del softstart

Il disturbo di asimmetria (vedere 5.) è un fenomeno di breve durata, meno pericoloso della corrente di spunto, molte volte più elevata, del drive durante l’avviamento duro.

La piccola distorsione durante il funzionamento del softstart è influenzata in modo significativo dal keying a metà tempo visibile nell’oscillogramma (vedere 6.).

Figura 4. L’immagine dell’asimmetria di tensione e corrente durante il test del softstart

Figura 5. L’oscillogramma delle tensioni e delle correnti durante il test del softstart

Figura 6. L’immagine della potenza attiva trifase tg(φ) durante il test del softstart

Figura 7. L’immagine dei fattori THD U e THD I di fase durante il test del softstart

Conclusioni

1. La caduta di tensione indotta dall’avvio di 9,3 V rappresentava solo il 2,3% del valore di tensione con una durata inferiore a 6 secondi, che deve essere considerato un valore soddisfacente.
2. Il livello di asimmetria di tensione indotto dall’avvio non ha superato lo 0,52%.
3. L’aumento significativo del fattore tg(φ) che raggiunge 11 (vedere 7.), di un singolo avvio non ha un impatto importante sul tg(φ) di fatturazione a causa del contributo dello 0,7% alla media di 15 minuti.
4. L’aumento temporaneo del THD I (vedere 8.) è anche un effetto collaterale temporaneo del processo di limitazione della corrente di spunto.

Raccomandazioni

1. Occorre prendere in considerazione modifiche agli inverter rimanenti.

Autore: Krzysztof Lorek, Sonel S.A.

Prodotti di cui all’articolo: