REGOLATORI di POTENZA A TRENI D`ONDA PER FORNI ELETTRICI

REGOLATORI di POTENZA A TRENI D'ONDA
PER FORNI ELETTRICI
I regolatori di potenza a treni d'onda “RPO” permettono di variare su un comando esterno, a livello di
segnale, la potenza assorbita da un forno elettrico. La variazione di tensione (e quindi di potenza
verso il carico), è ottenuta parzializzando la sequenza delle sinusoidi di rete e non le singole sinusoidi,
realizzando così un "treno di onde sinusoidali" nel quale i tempi di conduzione e di blocco
corrispondono all'andamento del comando esterno.
Il sistema è costituito da: una formazione a diodi controllati in antiparallelo, montati su dissipatore,
protetta da fusibili extrarapidi e reti RC, da un dispositivo elettronico di comando e controllo, da uno
strumento indicatore della potenza nominale transitante, e da due potenziometri per la regolazione
della potenza in manuale e della limitazione della potenza in automatico (lo strumento e i
potenziometri sono presenti solo se il dispositivo di comando e controllo è di tipo proporzionale).
L'accensione dei diodi, ossia la comparsa delle sinusoidi di tensione, avviene sempre al passaggio
per lo zero; analogamente lo spegnimento, che avviene dopo un numero completo di sinusoidi.
Nelle esecuzioni standard il comando esterno (digitale o analogico) cambia i periodi di ON e di OFF
nell'ambito di un periodo totale di 128 onde sinusoidali, pari a 2,56 sec alla frequenza di 50Hz. In tali
condizioni la tensione efficace al carico risulta proporzionale alla radice quadrata del rapporto tra il
numero di sinusoidi inviate e il numero totale del periodo; la potenza al carico risulta invece
linearmente proporzionale a tale rapporto. Il periodo totale (ON + OFF) è il duty-cicle nell’ambito del
quale è modulata la regolazione della potenza.
La scelta di un tempo standard di 2,56s consente di avere un grado di regolazione della potenza
decisamente fine (sono praticamente disponibili 128 gradini di potenza corrispondenti ad una
precisione pari allo 0,78% e contemporaneamente un tempo di risoluzione piccolo rispetto alle
costanti di tempo dei forni, che sono normalmente lunghe.
I dispositivi elettronici di regolazione di tipo proporzionale possono essere forniti anche con periodi di
duty- cicle minori e precisamente:




8 onde di tensione pari a un tempo di duty - cicle di 160ms a 50Hz.
16 onde di tensione pari a un tempo di duty - cicle di 320ms a 50Hz.
32 onde di tensione pari a un tempo di duty - cicle di 640ms a 50Hz.
64 onde di tensione pari a un tempo di duty - cicle di 1.280ms a 50Hz.
________________________________________________________________________________________________
Recon S.r.l.
Viale Sicilia 120 20900 Monza
Tel. 039-835251 Fax 039-2023168 E-mail [email protected] www.recon-srl.com
C.F.-P.IVA 05714200960 N° Rea 1842682 Cap. Soc. Int. Vers. 10.000,00€
I periodi di conduzione brevi sono necessari quando deve essere regolata la potenza su resistenze,
per forni elettrici, che non tollerano sollecitazioni termiche prolungate. Un tipico esempio sono le
resistenze a carburo di silicio.
PREROGATIVE
La regolazione della potenza a treni d'onda sinusoidali presenta notevoli vantaggi, a confronto con i
sistemi tradizionali di regolazione:
Rispetto ai sistemi che parzializzano la sinusoide della tensione nell'ambito del periodo (sistemi ad
angolo di fase) presenta i seguenti vantaggi tecnico - ambientali:




funzionamento del sistema a fattore di potenza unitario se il carico è resistivo, e comunque
funzionamento con il fattore di potenza del carico
assenza di armoniche in rete
assenza di disturbi a radio frequenza reiettati in rete
assenza di reattori di commutazione (reattori freno)
Rispetto ai sistemi tradizionali di regolazione della potenza tramite le prese di un trasformatore
presenta i seguenti vantaggi di praticità di conduzione e di economia:





funzionamento completamente statico con assenza di organi elettromeccanici, vita operativa
praticamente illimitata, assenza di manutenzione
elevatissima affidabilità
adeguamento automatico alle esigenze di potenza richiesta dal carico senza l’intervento di un
operatore
dimensioni molto ridotte (assenza del trasformatore, dei commutatori elettromeccanici)
possibilità di asservimento al comando esterno in modo semplicissimo
________________________________________________________________________________________________
Recon S.r.l.
Viale Sicilia 120 20900 Monza
Tel. 039-835251 Fax 039-2023168 E-mail [email protected] www.recon-srl.com
C.F.-P.IVA 05714200960 N° Rea 1842682 Cap. Soc. Int. Vers. 10.000,00€
FUNZIONI
Tutti i dispositivi sono dotati di comando di blocco elettronico della erogazione di potenza che impone lo
spegnimento completo indipendentemente dal tipo di segnale di regolazione (automatico o manuale).
Per il comando di spegnimento completo sono disponibili due canali cui devono essere collegati due
contatti esterni:


Un contatto NC la cui apertura provoca il blocco dell’erogazione di potenza (in assenza del
contatto deve essere previsto un ponticello elettrico).
Un contatto NO la cui chiusura provoca il blocco dell’erogazione di potenza.
I contatti esterni, che devono deve essere privi di tensione, commutano 0,25mA alla tensione di 12Vcc.
Annullando il comando di blocco si ripristinano le condizioni imposte dal segnale di regolazione
(automatico o manuale).
In questo modo è possibile condurre il carico in regime ON-OFF con potenza regolabile; è inoltre
possibile gestire le pause di potenza imposte dai cicli termici (ad esempio il reversing dei ventilatori) o
proteggere il carico nel caso di anormalità (supero temperatura, guasto alla regolazione etc.).
I dispositivi di regolazione di tipo proporzionale modulano la potenza su segnale analogico esterno 0 ÷
20mA e offrono inoltre le seguenti funzioni:
1. Possibilità, in funzionamento automatico, di limitare la potenza massima assorbita dal forno
ad un valore compreso tra 0 e 100%. Il segnale modulante varia la potenza nell'ambito del
nuovo valore impostato
2. Possibilità, in funzionamento manuale, di regolare la potenza utilizzando un segnale interno
al dispositivo, e ciò indipendentemente dal segnale modulante esterno. In funzionamento
manuale è possibile erogare potenza verso il forno anche in assenza del segnale
modulante esterno (termoregolatore in avaria). I comandi di blocco elettronico sopra
descritti consentono la gestione ON-OFF con valori di potenza predeterminati
3. Possibilità di interfacciare l'UNITÀ CENTRALE di GOVERNO “UCG” dedicata al governo di
una batteria di forni elettrici. Questa unità monitorizza la potenza transitante in tutto
l’impianto, ne compara il valore con quello impostato e, in caso di supero, riduce in modo
proporzionale la potenza disponibile a ciascun forno fino al ripristino dell’equilibrio tra il
valore misurato e quello impostato. Se il valore della potenza impostato coincide con il
valore della potenza impegnata per contratto, vengono eliminate le penalizzazioni dovute ai
prelievi in supero della potenza contrattuale.
________________________________________________________________________________________________
Recon S.r.l.
Viale Sicilia 120 20900 Monza
Tel. 039-835251 Fax 039-2023168 E-mail [email protected] www.recon-srl.com
C.F.-P.IVA 05714200960 N° Rea 1842682 Cap. Soc. Int. Vers. 10.000,00€
CONFIGURAZIONI
Le configurazioni dei regolatori di potenza a treni d'onda sono tre e precisamente:
1)
Regolatore monofase di tipo proporzionale: è costituito da un dispositivo di pilotaggio
diodi che, in automatico, modula la potenza su variazioni di un segnale analogico esterno
(0÷20mA). La parte di potenza è costituita da due diodi controllati connessi in antiparallelo
inseriti su una fase. L'altra fase è direttamente collegata al carico. Il dispositivo può pilotare due
formazioni sincrone sulla stessa fase.
2)
Regolatore trifase a gradini: è costituito da un dispositivo di pilotaggio diodi che
modula la potenza su variazioni di un congegno esterno (es. commutatore). La regolazione
dispone di sei gradini (12,5% - 25% - 50% - 75% - 87,5% - 100% della potenza nominale).
L'inserzione della potenza avviene su comando digitale esterno utilizzando i comandi di blocco
elettronico sopra descritti. Il dispositivo può pilotare formazioni ACS trifasi nelle seguenti
configurazioni:




3)
due formazioni semi controllate per rete trifase senza neutro con polarizzazione dei
carichi, in fase OFF, positiva rispetto al neutro
due formazioni semi controllate per rete trifase senza neutro con polarizzazione dei
carichi, in fase OFF, negativa rispetto al neutro
una formazione total controllata per rete trifase senza neutro per carichi a stella o
triangolo con polarizzazione dei carichi in fase OFF al potenziale del neutro virtuale
una formazione total controllata per rete trifase con neutro per carichi a stella con
polarizzazione dei carichi in fase OFF al potenziale di neutro
Regolatore trifase di tipo proporzionale: è costituito da un dispositivo di pilotaggio diodi
che, in automatico, modula la potenza su variazione di un segnale analogico esterno (0÷20mA).
La regolazione avviene in modo continuo. Il dispositivo, per il quale è previsto un modulo
aggiuntivo, può pilotare formazioni ACS trifasi nelle seguenti configurazioni:




due formazioni semi controllate per rete trifase senza neutro con polarizzazione dei
carichi, in fase OFF, positiva rispetto al neutro. Con il modulo aggiuntivo possono
essere pilotate quattro formazioni
due formazioni semi controllate per rete trifase senza neutro con polarizzazione dei
carichi, in fase OFF, negativa rispetto al neutro. Con il modulo aggiuntivo possono
essere pilotate quattro formazioni
una formazione total controllata per rete trifase senza neutro per carichi a stella o a
triangolo con polarizzazione dei carichi in fase OFF al potenziale del neutro virtuale.
Con il modulo aggiuntivo possono essere pilotate due formazioni
una formazione total controllata per rete trifase con neutro per carichi a stella con
polarizzazione dei carichi in fase OFF al potenziale del neutro. Con il modulo aggiuntivo
possono essere pilotate due formazioni
La possibilità di pilotare più formazioni sincrone con un solo dispositivo consente, in presenza di carichi
rilevanti e frazionabili, di ripartire su più formazioni la potenza totale con il duplice vantaggio di poter
ricorrere a sistemi a ventilazione naturale e di avere a disposizione una regolazione della potenza,
seppur parziale, anche in caso di guasto di una formazione.
________________________________________________________________________________________________
Recon S.r.l.
Viale Sicilia 120 20900 Monza
Tel. 039-835251 Fax 039-2023168 E-mail [email protected] www.recon-srl.com
C.F.-P.IVA 05714200960 N° Rea 1842682 Cap. Soc. Int. Vers. 10.000,00€
I sistemi di regolazione possono essere forniti sia assemblati che in parti sciolte.
Le parti sciolte sono fornite collaudate corredate di schema elettrico e istruzioni per una facile e corretta
installazione.
I sistemi assemblati sono forniti in configurazioni concordate con il cliente.
La ditta RECON è specializzata nella costruzione di quadri dedicati alla conduzioni di forni a crogiolo
per alluminio. I quadri, costruiti in conformità delle direttive UE.
La Società RECON pone a disposizione della Clientela la propria trentennale esperienza e
competenza per analizzare i problemi relativi ad esuberi di consumo elettrico nei forni elettrici, e
affrontare difficoltà di regolazione e di governo della potenza che, spesso, si traducono in costi
rilevanti. È in grado inoltre di eseguire impianti di regolazione completi e modifiche su impianti
esistenti.
________________________________________________________________________________________________
Recon S.r.l.
Viale Sicilia 120 20900 Monza
Tel. 039-835251 Fax 039-2023168 E-mail [email protected] www.recon-srl.com
C.F.-P.IVA 05714200960 N° Rea 1842682 Cap. Soc. Int. Vers. 10.000,00€