Guida specifica per fascicolo tecnico motori elettrici convertitori

Guida aggiuntiva specifica per la preparazione del fascicolo tecnico per motori elettrici con convertitore

I requisiti di questa guida sono aggiunti alla “Linea guida per la preparazione del fascicolo tecnico del prodotto per la certificazione ATEX” (I-O-20).

Nota: Un convertitore è anche conosciuto con altri termini. Ad esempio, convertitore di frequenza, azionamento a convertitore, azionamento inverter, azionamento a velocità variabile, azionamento a velocità regolabile (ASD), o azionamento a frequenza variabile (VFD).

Marcatura

I motori avviati e operati con un convertitore devono:

• Includere la dicitura "Per Operazione con Convertitore” su un'etichetta che deve essere attaccata a questi apparecchi.

• Indicare il range di velocità e frequenza operativa del motore.

• Indicare le specifiche di applicazione e coppia.

Ad esempio: coppia variabile, coppia costante, potenza costante, ecc.

• Se è richiesto un tipo specifico di convertitore, le sue specifiche devono essere indicate.

Istruzioni

I seguenti elementi, oltre ad altri requisiti standard necessari, devono essere inclusi nel manuale per questo tipo di motori:

• Un diagramma velocità/coppia.

• Per i motori con protezione Exe, che sono stati sottoposti a test di tipo con un convertitore, devono essere menzionate le specifiche del convertitore per confronto e selezione del convertitore appropriato da parte dell'utente (solitamente presentato in formato tabella)

  • Corrente nominale del motore 

  • Distorsione Armonica Totale Ponderata della Tensione (WTHD), o frequenza di impulso 

  • Tensione del collegamento DC (DC-Link)

• Protezioni fornite per il funzionamento del motore tramite convertitore (se presente)

Valutazione del rischio

• I parametri e le informazioni necessari per l'uso del convertitore devono essere indicati nel file tecnico e nel manuale dell'attrezzatura (secondo IEC 60079-0:2018, clausole 24 e 30).

• È necessario spiegare le protezioni Ex fornite dal convertitore.

• La commutazione ad alta frequenza nei convertitori può causare stress sugli avvolgimenti e sui cavi, il che può generare una fonte di accensione.

• Questa situazione così come una valutazione del rischio e delle precauzioni necessarie (come l'uso di un filtro all'uscita del convertitore), deve essere valutata.

• Le correnti parassite (stray current) possono verificarsi a causa del funzionamento del convertitore. Alcuni modi efficaci per ridurre il rischio includono:

  • Uso di un filtro adeguato tra convertitore e motore.

  • Uso di messa a terra dell'albero o spazzole di collegamento con una protezione adeguata per l'EPL previsto.

  • Uso di tecniche di isolamento per l'albero e i cuscinetti.

  • Un sistema di messa a terra appropriato per equalizzare il potenziale dei componenti.

  • Uso di cavi a bassa tensione configurati simmetricamente per il collegamento tra convertitore e motore.

  • Uso di un convertitore con topologia appropriata che corrisponda al design del motore per minimizzare la tensione di modo comune.

  • Uso di altri metodi per ridurre la tensione di modo comune e le correnti parassite.

Valutazione e misurazione della temperatura

In generale, per la maggior parte delle apparecchiature sottoposte a test, la temperatura massima della superficie deve essere misurata a una tensione compresa tra il 90% e il 100% della tensione nominale, al livello che produce il maggiore aumento della temperatura superficiale.

Per i motori elettrici
Lo stesso criterio si applica ai motori elettrici. Tuttavia, in alternativa, il test può essere condotto alla tensione peggiore (quella che provoca il maggiore aumento di temperatura) all'interno dell'intervallo di tensione della Zona A secondo IEC 60034-1, che di solito è compreso nell'intervallo del ±5% (l'indicazione nella Condizione speciale di utilizzo).

Per i motori alimentati da un convertitore
Per i motori che funzionano con un convertitore (con potenza e velocità variabili), è necessario creare le prestazioni termiche del motore con il convertitore (e il filtro di uscita, se utilizzato) nell'intero intervallo di velocità e coppia specificato. Questo processo può essere eseguito mediante calcoli e test.

La valutazione e i test devono essere eseguiti in conformità con le condizioni descritte nell'Allegato E di IEC 60079-0:2018.

Per questi motori, le variazioni di tensione vengono applicate all'ingresso del convertitore, non direttamente al motore. Pertanto, l'aumento di temperatura nella condizione peggiore deve essere misurato variando la tensione all'ingresso del convertitore.