Non andate subito a smontare l’azionamento, ascoltatemi: controllate prima questi punti esterni, che sono i più semplici da verificare.
1. Hai modificato i parametri o sostituito il motore? Controlla prima la targhetta
Molte apparecchiature, dopo una revisione importante, una modifica o un ripristino errato dei parametri, segnalano in modo anomalo il codice F30001. In questo caso, sfoglia rapidamente l’elenco dei parametri Siemens e verifica la corrente nominale, la tensione nominale, il fattore di potenza e la velocità nominale del motore. Se il motore effettivo è da 5,5 kW e nei parametri sono ancora presenti i vecchi dati da 11 kW, l’azionamento utilizza una potenza errata e, non appena la corrente si intensifica, si verifica inevitabilmente un sovraccarico. Verificate i parametri uno per uno confrontandoli con la targhetta in alluminio situata sul fondo del motore: spesso il problema si risolve proprio qui.
2. L’avvolgimento del motore si sta "raffreddando” e presenta perdite di corrente?
Soprattutto in quel tipo di officina di lavorazione in cui il fluido da taglio schizza ovunque e il vapore d’acqua è molto abbondante, il motore viene immerso quotidianamente in olio e acqua; dopo un uso prolungato, l’isolamento dell’avvolgimento interno si riduce, o si verifica addirittura un cortocircuito fase-fase. La misurazione con un multimetro potrebbe non rilevare nulla, dopotutto la tensione del multimetro è troppo bassa. È meglio utilizzare un megohmetro (da tavolo), misurare la resistenza di isolamento tra l’avvolgimento trifase del motore e terra, quindi verificare se la resistenza tra le tre fasi è bilanciata. Se l’isolamento è già annerito e il valore di resistenza è irrisorio, non tentare più di ripristinarlo: smontare immediatamente il motore e inviarlo a una linea di essiccazione o di riavvolgimento.
3. Non limitatevi a fissare i componenti principali: i cavi nel percorso di instradamento sono i più facili da trascurare
I cavi di alimentazione che seguono il braccio robotico o il portale avanti e indietro per essere inseriti ogni giorno nella catena portacavi sono i più soggetti a rotture interne. A volte il rivestimento esterno sembra perfettamente integro, ma i fili di rame all’interno sono in realtà rotti per più della metà, oppure il rivestimento isolante tra due fili è consumato fino a diventare trasparente. Quando l’apparecchiatura si sposta in una determinata posizione, i fili di rame rotti possono entrare in contatto tra loro o con l’involucro della macchina: «Crack!», e si verifica una sovracorrente. Controllare questo aspetto richiede pazienza, specialmente alle due estremità dove la catena portacavi si piega maggiormente e nei punti di connessione dei connettori, per verificare se ci sono segni di bruciature o allentamenti.
4. Il collegamento stella-triangolo (Y/Δ) è errato?
Alcuni motori possono essere collegati sia a 380 V (collegamento a stella) che a 220 V (collegamento a triangolo). Se originariamente avrebbe dovuto essere collegato a stella, ma in loco è stato collegato a triangolo, una volta avviata la macchina la corrente raddoppia immediatamente; se l’azionamento non segnala l’errore F30001, sarebbe un miracolo.
5. Manca una fase nell’alimentazione principale?
Un problema all’ingresso si ripercuote anche sull’uscita. Ad esempio, se un fusibile a monte si è bruciato, se i contatti del contattore sono usurati e presentano un cattivo contatto, o se la vite dell’interruttore pneumatico è allentata, si verifica la mancanza di una fase. Per spingere con forza il motore, le due fasi rimanenti assorbiranno disperatamente corrente, con il risultato di far scattare la protezione da sovracorrente. Prendete un multimetro per misurare se le linee di ingresso L1, L2, L3 del quadro di comando sono stabili; non perdete tempo fuori per mezza giornata, solo per scoprire che il problema è l’alimentazione della fabbrica.
Oltre ai problemi complessi sopra citati, ce ne sono altri due legati alla progettazione o alla messa in servizio in loco in cui è facile cadere.
* L’«effetto di capacità» causato dai cavi lunghi
Questo fenomeno è molto comune nelle grandi linee di automazione o nelle gru e nelle attrezzature a portale. Il quadro di comando si trova a un’estremità dell’officina, mentre il motore è a decine o addirittura a centinaia di metri di distanza. La documentazione tecnica di Siemens lo indica chiaramente: un cavo troppo lungo fa aumentare la capacità parassita sulla linea. Quando l’IGBT commuta ad alta frequenza, queste capacità generano correnti di picco istantanee molto elevate; anche se il motore non presenta problemi, l’azionamento viene comunque "spaventato” da questa corrente di picco, segnalando erroneamente il codice F30001. Se la distanza in loco è davvero eccessiva, è consigliabile aggiungere alla linea un reattore di uscita o un filtro dv/dt.
* Non ridurre eccessivamente il tempo di accelerazione
Quando si utilizza la modalità di controllo V/F per azionare carichi ad alta inerzia (come grandi ventilatori, pompe dell’acqua, nastri trasportatori lunghi), se si forza il motore a passare da fermo alla velocità nominale in meno di 1 secondo, il motore semplicemente non riesce a girare, ma diventa solo un enorme resistore che si surriscalda, assorbendo corrente in modo incontrollato. Provate ad allungare leggermente il tempo di accelerazione (ad esempio, da 2 secondi a 5 o addirittura 10 secondi), in modo da lasciare al motore un margine di sicurezza; la corrente diminuirà naturalmente.
F30001 e F30021: non fate gli sciocchi e imparate a distinguerli
Molte persone confondono spesso i codici F30001 e F30021 di Siemens, ritenendo che si tratti comunque di problemi legati alla corrente; in realtà, le indicazioni per la risoluzione dei guasti sono agli antipodi:
* F30001: la corrente totale in uscita è troppo elevata. Proprio come se la portata totale in un tubo dell’acqua superasse lo standard, indicando un sovraccarico.
* F30021: viene rilevato un guasto a terra (Ground Fault). Ciò significa che l’acqua in uscita non è rientrata nel tubo di ritorno, ma è fuoriuscita dal punto di rottura nel terreno (ad esempio, un cortocircuito nell’involucro del motore o la guaina del cavo danneggiata a contatto con il corpo dell’armadio).
Sebbene a volte questi due codici possano comparire in coppia, distinguere la causa primaria da quella secondaria può evitare di imboccare molte strade sbagliate.
Se tutte le periferiche sono state controllate e risultano a posto, allora il problema è proprio nel variatore stesso
Se avete allineato i parametri, verificato l’isolamento del motore, misurato la linea di alimentazione, misurato la tensione in ingresso e avete persino smontato l’accoppiamento meccanico per far girare il motore a vuoto, ma all’avvio il codice F30001 scatta comunque inesorabilmente — va bene, non insistete oltre, il problema è effettivamente nel variatore stesso.
Nella maggior parte dei casi si tratta del modulo IGBT interno che si è rotto e ha causato un cortocircuito, dei condensatori sulla scheda del convertitore che si sono deteriorati e perdono liquido, oppure del circuito di campionamento della corrente stesso che si è "confuso” e ha segnalato un falso allarme. In questo caso, non infilare mai un saldatore all’interno per armeggiare alla cieca. I moduli di potenza SINAMICS non sono economici e i circuiti interni sono complessi; senza una piattaforma di collaudo professionale, è molto facile trasformare un piccolo guasto, che in origine poteva essere riparato, in un dispositivo da rottamare.
A questo punto, è necessario che entri in scena un team di manutenzione professionale.
