Avviamento motore asincrono trifase nelle moderne automazioni

Nel semplice esempio indicato nell'immagine allegata è indicato come viene eseguito il cablaggio di un avviamento motore asincrono trifase in un moderno impianto elettrico industriale.

L'automazione moderna oltre alla parte elettromeccanica di potenza e la parte di logica cablata comprende rispetto ai vecchi impianti ormai superati da decenni il PLC ovvero Programmable logic controller, un tipo di computer industriale utilizzato per sostituire l'obsolete, e onerosa, logica cablata. In commercio ce ne sono di molte marche, tra i più famosi produttori ci sono Siemens, Schneider, ABB, Mitsubishi, Panasonic, Fanuc, Fagor, e la lista potrebbe allungarsi all'infinito.

Nella maggior parte dei casi, quindi anche la semplice accensione di un motore, verrà gestita da un software che ne valuterà la possibile accensione o meno.

Pariamo dall'analisi della colonna n° 1 della pagina di schema:

1. In essa è disegnata la parte di potenza relativa al motore in questione, si parte con il salvamotore, dimensionato a seconda dei dati di targa del motore, i produttori di questa tipologia di prodotti ci aiutano fornendo prodotti dimensionati per le principale taglie di motori in commercio. a fianco del simbolo del salvamotore sono indicati 2 contatti ausiliari utilizzati uno per diseccitare il teleruttore adibito all'accensione del motore e l'altro come INPUT o ingresso di controllo per il PLC che quindi agirà secondo logica programmata.
2. Successivamente sono disegnati i contatti di potenza del teleruttore, ed anche in questo caso i produttori ci aiutano nel dimensionamento con il medesimo principio sopra descritto
3. Un connettore l'XC19 si interpone tra la parte relativa al cablaggio interno al quadro e la parte relativa al cablaggio bordo macchina si può notare come il connettore abbia la parte femmina connessa dal lato quadro elettrico e la parte maschio connessa dal lato bordo macchina per evitare possibili parti esposte in tensione.
4. Sotto al connettore è indicata una linea trasversale ai fili chiamata W113 che indica il cavo multipolare utilizzato per collegare il motore al connettore, in piccolo a fianco dell'intersezione è indicato il numero del filo che viene utilizzato per  la connessione in questione. Questo è uno dei metodi utilizzati per indicare i cavi negli schemi elettrici, a mio parere uno dei più intuitivi. Avremo quindi il filo 1 del cavo W113 connesso da una parte al connettore XC19 pin 1 e all'altro capo il filo numero 1 verrà connesso al morsetto U1 del motore asincrono trifase.
5. In parallelo al motore in fine è connesso un filtro trifase RC a stella utilizzato per addolcire i picchi di tensione e gli archi causati dal teleruttore in fase di apertura e chiusura dei contatti generalmente questi picchi di tensione in gergo vengono definiti "Spike" e possono provocare disturbi alle sensibili parti elettroniche a bordo dei moderni impianti elettrici industriali.

Analisi della colonna n° 4:

1. Il primo componente che incontriamo è un contatto aperto riquadrato in modo tratteggiato, questo relè chiamato K1 fa parte di una scheda di interfaccia con molti relè che nello schema ha il nome di A1620 essa viene utilizzata come tramite tra le uscite "OUTPUT" del PLC e il teleruttore. Queste schede di interfaccia vengono utilizzate poter connettere al PLC carichi di una certa consistenza oppure carichi in corrente alternata, in quanto la maggior parte dei moderni PLC non sopporta la connessione di carichi che superino poche decine di mA in corrente continua.
2. Sotto il contatto di interfaccia è rappresentata la bobina del teleruttore con un rettangolo ed il nome di K1134 i quali contatti di potenza sono stati descritti precedentemente e sono indicati nella colonna 1
3. Sotto la bobina c'è un primo contatto ausiliario N.O. del salvamotore indicato in colonna 1 con il nome di Q1131 che permetterà alla bobina di diseccitarsi in caso di apertura del salvamotore che chiaramente potrebbe intervenire a causa di un cortocircuito o di un sovraccarico è un aggiunta per quanto riguarda la certezza dello sgancio di tutte le fasi in caso di intervento del salvamotore.

Analisi della colonna n°8:

1. Come primo componente abbiamo indicato un contatto N.C. sempre di Q1131, connesso ad un ingresso o INPUT del PLC. Questo tipo di cablaggio permette al PLC di conoscere lo stato del salvamotore e quindi al software di interagire di conseguenza,come ad esempio: In caso di intervento della termica verrà garantita l'apertura dell relè ausiliario K1 della scheda A1620 comandato da un OUTPUT del PLC come spiegato in precedenza, oppure verrà segnalato all'operatore che la termica in questione è intervenuta a causa di un guasto.

Nel prossimo post verranno indicati i criteri per la numerazione in un complesso impianto elettrico.