Gilberto Padovani - Tutti i diritti riservati - E espressamente vietata qualsiasi duplicazione del presente documento.

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1 Cenni di elettrotecnica Fondamenti di Automazione Gilberto Padovani - Tutti i diritti riservati - E espressamente vietata qualsiasi duplicazione del presente documento.

2 L1 L1 L1 HL1 HL1 HL2 HL1 HL2 HL3 A A B A B C L2 L2 L2 In questi circuiti ogni lampada è comandata da un contatto. Se si vogliono accendere più lampade contemporaneamente pur tenendo separati i circuiti, si devono azionare in modo simultaneo i rispettivi contatti (A-B-C), ad esempio con un interruttore manuale multiplo. L1 HL1 HL2 HL3 L2 2

3 L1 HL1 HL2 HL3 L2 Oppure in alternativa con un insieme di contatti azionati da uno stesso dispositivo elettrico: il relè. 3

4 Il relèè costituito da un elettromagnete sensibile alle variazioni di corrente di alimentazione della bobina, il quale agendo su un armatura mobile determina l apertura o la chiusura di uno o più contatti elettrici. Contatti mobili Contatti fissi Struttura magnetica mobile Molla di richiamo Struttura magnetica fissa Bobina di eccitazione 4

5 Se il relè funziona in corrente alternata, le strutture magnetiche sono costituite da lamierini generalmente di ferro-silicio, isolati tra loro. Sulla struttura magnetica fissa, per evitare vibrazioni dell àncora, si inseriscono le spire silenziatrici. Se il relè funziona in corrente continua le strutture magnetiche, in genere, non sono laminate ma compatte e non necessitano delle spire silenziatrici. Lamierini Parte mobile Spira silenziatrice Parte fissa 5

6 La bobina di eccitazione è costituita da un avvolgimento di filo conduttore isolato avvolto su un rocchetto di materiale isolante. Le bobine dei relè vengono normalmente alimentate a bassa tensione, cioè con valori compresi tra i 24e i 110V. 6

7 Simbologia C.E.I. Bobina KA I contatti possono essere chiusi o aperti in condizione di riposo (bobina diseccitata). Contatto Normalmente aperto Contatto Normalmente chiuso 7

8 Quando i relè sono muniti di contatti a due dimensioni, potenza e ausiliari, prendono il nome di contattori. I contatti di potenza si differenziano dai contatti ausiliari per il fatto di avere dei contatti che permettono il passaggio di correnti più elevate. Contatti di potenza Contatti ausiliari 8

9 Su un contattore le strutture magnetiche, la bobina, le parti fisse dei contatti ausiliari e di potenza vengono fissate su un involucro di materiale isolante sul quale hanno sede i punti di fissaggio del contattore stesso. Esploso di un contattore 9

10 Simbologia C.E.I. Bobina KA I contatti possono essere chiusi o aperti in condizione di riposo (bobina diseccitata). Contatto NA di potenza Contatto NC di potenza 10

11 Comando a relè L1 Q E S1 KA1 KA1 HL1 L2 Premendo il pulsante S1 il relè KA1 si eccita, di conseguenza i suoi contatti cambiano di stato; KA1 aperto si chiude e la lampada HL1 si accende. Rilasciando S1 il relè KA1 si diseccita e la lampada si spegne. 11

12 L autoalimentazione L1 Q E S1 KA1 KA1 KA1 HL1 L2 Se si vuole fare in modo che il relè KA1 resti eccitato, occorre inserire in parallelo a S1, un contatto normalmente aperto del relè KA1 (autoritenuta). In questo caso però, KA1 resta sempre eccitato. 12

13 Pulsante di Stop L1 Q E S2 E S1 KA1 KA1 KA1 HL1 L2 Per diseccitare il relè KA1 occorre ora inserire in serie al circuito della bobina un pulsante S2con un contatto normalmente chiuso (N.C.). 13

14 Segnalazioni L1 Q E S1 E S2 KA1 KA1 KA1 KA1 HL1 HL2 L2 Volendo segnalare l'eccitazione e la diseccitazione del relè si può procedere inserendo le lampade dopo i rispettivi contatti N.A. e N.C. 14

15 Il selettore permette di risolvere problemi inerenti al comando e alla predisposizione di circuiti elettrici ausiliari. Il selettore è un interruttore multiplo e a differenza dell'interruttore normale possiede una o più sezioni di contatti N.A. e N.C. azionati da una camme interna. I selettori vengono classificati in base al sistema di comando, al numero delle posizioni di funzionamento e al numero delle sezioni dei contatti. 15

16 Classificazione Selettore a tre posizioni Comando a manopola Il sistema di comando può essere a manopola, a leva, e a chiave. Vengono scelti in base al tipo di impiego. Le posizioni di funzionamento più frequentemente utilizzate sono quelle a due posizioni e a tre posizioni. Selettore con un contatto N.A. e uno N.C. I selettori possono avere solo un contatto N.A.e uno N.C. Oppure quando se ne presenti la necessità si possono montare in tandem. 16

17 Temporizzatori I temporizzatori sono dispositivi in grado di introdurre un ritardonel commutare i loro contatti rispetto all istante di eccitazione della bobina che li comanda. A B Nel circuito elettrico in figura un contatto B accende una lampada con ritardo rispetto al comando dato dal pulsante A. Ciò avviene perché nel circuito è inserito un dispositivo capace di far commutare il contatto B con ritardo rispetto al comando proveniente del pulsante A. 17

18 Simbologia Temporizzatore con contatti ritardati all eccitazione. Simbologia a Norme CEI. Bobina Contatto N.A. Contatto N.C. 18

19 L1 Q E S1 KT1 KT1 KT1 HL1 HL2 L2 Dallo schema possiamo notare che, con ritardo, la lampada HL1 si accende, mentre la lampada HL2 si spegne. Alla diseccitazione della bobina i contatti ritorneranno istantaneamente nella loro condizione di riposo. Poichè KT1 è provvisto sia del dispositivo ritardatore che di contatti prende il nome di relè a tempo. 19

20 IL MOTORE ELETTRICO Il continuo progresso tecnico ha posto in evidenza nel passato, la necessità di disporre di macchine in grado di imprimere movimenti soprattutto rotatori: i motori elettrici. I motori elettrici sonomacchine in grado di trasformare l'energia elettrica in energia meccanica. 20

21 I VANTAGGI Il motore elettrico presenta i seguenti vantaggi: - rendimento elevato - comando automatico a distanza - manutenzione semplice - resistenza ai sovraccarichi - funzionamento silenzioso - esalazioni nocive nulle - a parità di potenza minor ingombro e costo. 21

22 CLASSIFICAZIONE DEI MOTORI Una classificazione dei diversi tipi di motori viene fatta in base al tipo di sollecitazione elettrica necessaria per produrre il movimento. - Motori in corrente continua - Motori in corrente alternata - Motori lineari - Motori ad isteresi - Motori passo passo Per ogni tipologia di motore esistono tecniche di pilotaggio e di controllo della velocità e/o della coppia. 22

23 PILOTAGGIO DEI MOTORI Per il pilotaggio dei motori si va dal semplice controllo tensione e della corrente nei motori DC. Utilizzo di inverterper i motori in AC. Commutazione reazionatadelle diverse fasi nei motori brushless. Circuiti digitali per la gestione di sequenze complesse nel pilotaggio di motori stepper(o passo-passo) 23

24 IL MOTORE ASINCRONO TRIFASE Le reti di distribuzione dell'energia elettrica sono essenzialmente a corrente alternata trifase. Pertanto fra i motori elettrici maggiormente usati ritroviamo i trifase, ed in particolare il tipo asincrono trifase. Morsettiera Ventola di raffreddamento Avvolgimenti statorici Pacco statorico Albero motore Targa di identificazione Rotore a gabbia di scoiattolo 24

25 I DATI DITARGA Tutti i motori elettrici sono dotati di una targasulla quale sono indicati i dati caratteristici della macchina stessa. TIPO = caratteristiche costruttive del motore, l ultima cifra a destra indica il numero dei poli. IS. CL = tipo di isolamento dei conduttori. ORD. NR = ordine e numero di identificazione. HP; KW = potenza resa espressa in cavalli vapore e watt. N/min = numero giri rotore al minuto. Hz = frequenza della rete di alimentazione V (triangolo o stella) = tensione di alimentazione con collegamento a triangolo o a stella. A (triangolo o stella) = corrente nominale assorbita con collegamento a triangolo o a stella. 25

26 Finecorsa Reed Induttivo Fotocellule a riflessione Manifold EV Azionamento e Motore Brushless Modulo di sicurezza Inverter Pressostato Dinamo Tachimetrica Freno-Frizione Termocoppia Cella di carico Relè Statico Trasduttore lineare Switch Ethernet