L’estrema modularità è uno dei vantaggi della famiglia MICO di Murrelektronik.
Il monitoraggio selettivo in corrente dei canali di alimentazione è dovuto a un fenomeno che si è manifestato solo con il lancio sul mercato degli alimentatori switching. Vediamo l’approccio di Murrelektronik a questa problematica.
di Alfredo Pennacchi
I tecnici e gli addetti alla manutenzione che hanno passato ore a risolvere i problemi di una macchina lo sanno bene. La ricerca di un guasto casuale o la determinazione del canale che genera il cortocircuito o il sovraccarico è particolarmente difficile nei sistemi complessi in cui gli alimentatori regolano elettronicamente la tensione e la corrente.
In questo caso è possibile che gli interruttori automatici secondari reagiscano più lentamente dell’alimentatore in caso di cortocircuito o sovraccarico, provocando lo spegnimento totale del quadro di controllo o situazioni ancora più critiche che nel peggiore dei casi possono causare anche incendi di linea.
Erano gli inizi degli anni ’90 quando si profilava il passaggio dai trasformatori agli alimentatori elettronici. Una tensione di 24 V c.c. regolata e una protezione da cortocircuito gestita elettronicamente dall’alimentatore hanno contribuito alla diffusione di questa tecnologia.
Se un cortocircuito negli alimentatori del trasformatore utilizzati fino a quel momento fosse passato inosservato, avrebbe riscaldato i conduttori verso i componenti a valle e forse avrebbe potuto generare un incendio.
MICO Pro con alimentatore integrato è una delle evoluzioni del sistema MICO.
QUANDO GLI INTERRUTTORI AUTOMATICI NON FUNZIONANO
Gli interruttori automatici sul lato di uscita con contatto di segnalazione controller rilevano in modo affidabile sovraccarichi e cortocircuiti sul campo. Allora ci si chiede perché come mai questa forma di protezione con alimentatore a trasformatore, dimostratasi valida per decenni, non dovrebbe essere mantenuta anche con gli alimentatori switching? Questa supposizione ha causato non pochi problemi ai manutentori nella ricerca di cortocircuiti o sovraccarichi a bordo impianto. Ad esempio, se il motivo di tale malfunzionamento fosse stata la mancanza di isolamento tra i conduttori all’interno di una catena portacavi, l’isolamento del guasto avrebbe potuto richiedere molte ore, se non addirittura diversi giorni.
Ma come era possibile che gli alimentatori elettronici non fossero in grado di far scattare in modo affidabile gli interruttori automatici? Questa domanda non solo preoccupava i produttori di alimentatori, ma spingeva anche i fornitori di soluzioni di automazione a sperimentare.
La risposta per la mancanza di intervento degli interruttori automatici fu identificata in un motivo banale: la resistenza dei conduttori! Gli alimentatori controllati elettronicamente, che si stavano sempre più diffondendo sul mercato, non erano semplicemente in grado di fornire la corrente richiesta per l’intervento dell’interruttore automatico per una durata di almeno 100 ms.
Visualizzazione dei LED di disattivazione e allarme direttamente sulla stazione MICO.
Fino ad allora era pratica comune mettere in sicurezza l’installazione sul campo con interruttori automatici di tipo C, ad esempio con corrente nominale di 6 A. Il calcolo della corrente di intervento per questo interruttore è di 14 x 6 A, corrispondenti a 84 A. Affinché un alimentatore da 24 V sia in grado di fornire questi 84 A, la sua resistenza deve ammontare al massimo a 286 mΩ.
Questo valore è semplicemente non realistico: se consideriamo la resistenza di un cavo sensore da 5 m di lunghezza con sezione 0,34 millimetri quadrati, le resistenze interne degli interruttori automatici e dei terminali di collegamento, risulta che la resistenza totale del circuito è di circa 1,3 Ω.
Da ciò ne consegue che l’alimentatore a 24 V può erogare un flusso di corrente massimo di 18,18 A, valore non sufficiente per attivare un interruttore automatico di tipo C-6 A: l’interruttore avrebbe bisogno di almeno 84 A!
Una stazione MICO Pro integrata nel quadro di comando.
UNA SOLUZIONE INTELLIGENTE
La consapevolezza del fatto che gli alimentatori elettronici non fossero in grado di fornire la corrente di intervento richiesta per gli interruttori automatici ha avuto a volte strane conseguenze. Molti produttori di macchine e sistemi hanno improvvisamente costruito le loro applicazioni, raddoppiando il numero di alimentatori solamente per ridurre al minimo le conseguenze di sovraccarichi e cortocircuiti. Ancora oggi esistono applicazioni in cui il primo alimentatore fornisce energia ai componenti elettronici di controllo nel quadro elettrico, mentre il secondo alimenta gli attuatori e i sensori in campo. Tuttavia, questo approccio è costoso: richiede alimentatori aggiuntivi, ulteriore spazio nel quadro elettrico, cablaggio e progettazione addizionale.
Murrelektronik ha dovuto affrontare questi problemi per la prima volta nel 2003 e, dopo solo un anno di sviluppo, ha presentato il sistema MICO per il controllo intelligente della corrente per applicazioni a 24 V c.c.
Il monitoraggio selettivo del canale era solo uno dei vantaggi di MICO. Con una larghezza complessiva di 72 mm, il dispositivo era già 36 mm più sottile rispetto ai quattro interruttori automatici con contatto di segnalazione. Il componente, inoltre, ritarda i picchi di accensione su ogni singolo canale, evitando la necessità di alimentatori sovradimensionati. Il carico dei singoli canali viene collegato alla rete sequenzialmente con un ritardo di circa 70 ms, ciò permette di dimensionare gli alimentatori in base alla potenza effettivamente richiesta permettendo di guadagnare spazio nel quadro elettrico e di mantenere bassi i costi di acquisto.
Grazie all’intelligenza della soluzione, MICO ha conquistato la fiducia di molti produttori di macchine e sistemi in tutto il mondo. Un elevato livello di affidabilità operativa viene garantito in un’ampia varietà di applicazioni, testimoniata da oltre 8,5 milioni di canali installati.
Murrelektronik offre un portafoglio di soluzioni per alimentatori multistandard. Vengono utilizzati prodotti uniformi, compatibili e certificati: l’intera soluzione è progettata affinché sia conforme a tutti gli standard e possa quindi essere utilizzata in tutto il mondo. ©ÈUREKA!
Murrelektronik offre un portafoglio di soluzioni per alimentatori multistandard Vengono utilizzati prodotti uniformi, compatibili e certificati.