TESTE MAGNETICHE/BOBINE e ACCESSORI
11
calcoli
principi tecnici di base
e identificazione delle bobine
CALCOLI
Per le elettrovalvole a comando diretto, è
possibile calcolare la forza di attrazione
elettromagnetica con l’equazione
seguente:
Fs = p . A (N)
Fs = forza di attrazione elettromagnetica (N)
p = pressione (Pa) (105 Pa = 1 bar)
A = superficie foro (m2)
Esempio
Una testa magnetica standard ha una
forza di attrazione di circa 15 N. Per
utilizzarla con una pressione differenziale
di 1 MPa (10 bar), è possibile calcolare il
diametro massimo del foro.
15 = 106 . A
Fs = p . A
-5
A = 1,5 . 10 m2
A = 1/4.π.d2
d = 4,4 mm
Per le applicazioni a basse pressioni,
quali i bruciatori a gas, i distributori
automatici o i sistemi sotto vuoto fino a
0,1 MPa, il diametro del foro sarà uguale
a 19,5 mm.
Per le elettrovalvole servoassistite (membrana o pistone non guidato), un piccolo
foro (il pilota) controlla la pressione verso
la membrana o il pistone. I fori principali
di grandi dimensioni possono aprirsi o
chiudersi a una pressione fino a 15 MPa.
BOBINE
Le bobine utilizzate nelle elettrovalvole
ASCO/JOUCOMATIC sono progettate e
testate per funzionare sotto tensione
permanente. Esse sono tutte conformi
alle norme di resistenza termica
CEI 216.
Aumento di
Temp. di
Classe di
isolamento esercizio max. temp. max.
Joucomatic ammissibile ammissibile
Asco
(1)
°C
°C *
120
80
E
E
155
80
FT
155
95
F
155
105
FB
155
130
FF
180
80
HT
180
105
HB
180
120
HC
H
180
130
HF
180
155
HP
-
Temp.
ambiente
max.
°C **
40
75
60
50
25
100
75
60
50
25
La costruzione della maggioranza delle
bobine è conforme ai requisiti di Underwriters Laboratories (U.L.) ed approvata
da altri istituti nel mondo. Le bobine
standard sono disponibili per le classi di
isolamento E, F e H. La classe di isolamento
determina la temperatura di funzionamento
massima della bobina per la vita utile
specificata (standard ASCO: 30.000 ore).
L’aumento di temperatura delle bobine
eccitate in modo continuo dipende dalle
dimensioni e dal consumo elettrico. Da
questo dipende la pressione massima
nominale dell’elettrovalvola.
Per il rapporto tra la temperatura ambiente
ammissibile e l’aumento di temperatura
dovuto al consumo elettrico, far riferimento
alla fig. 1.
La fig. 2 (pagina successiva) mostra il
rapporto tra la temperatura ambiente
(inclusi gli effetti della temperatura del
fluido) e l’incremento della temperatura
ammissibile per le varie classi di bobine
eccitate in modo continuo. Questo grafico
dovrebbe essere usato per selezionare
la bobina ASCO adatta.
Fattori determinanti:
a) Temperatura
(aumento
della
temperatura propria).
b) Tensione.
c) Temperatura ambiente e/o del fluido
controllato.
d) Un maggiore incremento di temperatura
dovuto a una maggiore potenza (Watt)
della bobina (per ottenere la pressione
nominale della valvola).
ASCO/JOUCOMATIC propone otto taglie
di bobine che si differenziano per le loro
dimensioni e la loro potenza elettrica:
CM5, CM6, CMXX, CM12, CM22, CM25,
CM30, CM40, JMX, AMX e BMX.
Per maggiori dettagli sulle bobine e per
ricercare i loro codici, vedi:
Bobine ASCO
: pagine 2 e 4
Bobine JOUCOMATIC : pagine 3 e 5
Fig. 1
*
Aumento di temperatura della bobina dovuto alla
messa sotto tensione
** Incluso l’effetto della temperatura del fluido nei limiti
di applicazione del catalogo.
(1) Bobine JMX, AMX e BMX incluse
11
Consultare la nostra documentazione su: www.ascojoucomatic.com
V1105-IT-R5a
TESTE MAGNETICHE/BOBINE e ACCESSORI 11
SOSTITUZIONE DELLE BOBINE
BOBINE CON OPZIONE
ASCO utilizza cinque taglie di operatori per
coprire la maggior parte della propria gamma
di elettrovalvole. Queste teste magnetiche
hanno rispettivamente il riferimento CM5, CM22,
CM6, CMXX, CM12 e M25.
A. Tensioni standard
Le tensioni standard (V) sono:
CA: 24/50, 115/50, 230/50 (frequenza 50Hz)
CC: 24/CC
CA: 24/60, 120/60 e 240/60 (frequenza
60 Hz) per le teste magnetiche EF
Red-Hat II soltanto
B. Bobine a fili uscenti
• Sistema di codificazione elettrovalvola
completa:
SCG262C19 = elettrovalvola con bobina
a morsetto disinnestabile e connettore
Per ottenere una elettrovalvola con
una bobina a fili uscenti (lunghezza
standard 457 mm)
Sostituire SC con il prefisso L, es.
LG262C19 = elettrovalvola a fili uscenti
457 mm di lunghezza.
Per ottenere una elettrovalvola a fili uscenti
di altre lunghezze, aggiungere la lettera X
al prefisso L prima del codice, poi TPL
8575 più la lunghezza del filo desiderata
(in mm); vedi i valori standard nella tabella
a pagina 4 (tutti gli altri valori sono
disponibili su richiesta) es. LXG262C19 /
TPL8575, lunghezza 1829 mm
• Codifica di bobine di ricambio, numero
di serie 400 (vedi la tabella a pagina 4)
Bobina a fili uscenti: aggiungere il
suffisso da A a K (vedi a pagina 4)
secondo la lunghezza dei fili desiderati
Suffisso D = lunghezza standard di
457 mm
C. Bobine con diodi incapsulati per
raddrizzamento corrente CA. Adatte
per applicazioni silenziose.
Le bobine utilizzate sugli operatori sono
disponibili in tre classi di isolamento: E, F e H.
Nelle classi qui di seguito elencate, le bobine
hanno potenze nominali diverse:
E = Classe E, potenza normale, temperatura
ambiente normale
FT = Classe F, potenza normale, temperatura
ambiente più elevata
FB = Classe F, potenza media, temperatura
ambiente media
FF = Classe F, potenza elevata, temperatura
ambiente normale
HT = Classe H, potenza normale, temperatura
ambiente molto elevata
HB = Classe H, potenza media, temperatura
ambiente media
HF = Classe H, potenza elevata, temperatura
ambiente media
HP = Classe H, potenza molto elevata,
temperatura ambiente normale
(vedi Fig. 1)
La gamma standard di elettrovalvole ASCO
presentata nelle schede del catalogo utilizza
delle bobine che corrispondono alla temperatura
ambiente normale indicata e la cui potenza è
sufficiente per ottenere la pressione di
funzionamento voluta.
È possibile sostituire le bobine delle
elettrovalvole standard con bobine a temperature o potenze più elevate.
Se si desidera aumentare l’isolamento della
bobina per conformarsi a parametri ambientali
superiori alla norma, è possibile passare dalla
classe E alla classe FT o HT, da FB a HB o da
FF a HF. La dimensione fisica della bobina
rimarrà la stessa e sarà intercambiabile
sull’operatore. Le temperature ambiente sono
indicate nella tabella a pagina V1105 nonché
nelle diverse schede.
Campi di tensione di alimentazione della
bobina
Le bobine ASCO sono progettate per le
tensioni di alimentazione industriali e sono
disponibili per un’ampia gamma di valori
di tensione. Per altre tensioni di
alimentazione e frequenze consultare
ASCO/JOUCOMATIC.
Tutte le elettrovalvole ASCO sono provate
e progettate per funzionare al 15% sotto
la tensione nominale e sono in grado di
funzionare per brevi periodi al 10% al di
sopra della tensione nominale.
Sono disponibili diverse connessioni
della bobina Se è necessaria una diversa
versione della bobina, utilizzare il codice
di identificazione come indicato.
Codici di identificazione bobina
CM = Connettore disinnestabile
LM = Connessione con cavo
SM = Connessione a vite
Esempio :
LM22 significa bobina taglia “22” con
cavo
SMXX significa bobina taglia “MXX” con
morsetti a vite
Potenza nominale (mantenimento) in W per le bobine standard, codice 400…
~ CA
XM5
2,5 (4,0)
4 (5,5)
6,3
CM5
M6
6,2
6
9
12,9
10
MXX
10,5
16,7
20,5
M12
CODICE
T
B
F
C
P
I
15,4
20
28
9,5
= CC
XM5
3 (3,5)
6,9 (5,0)
22
CM5
M6
MXX
M12
7
9,7
15,3
11,2
16,8
19,7
17,4
29,5
30
26,6
36,2
13,3
20,8
20,8
20
180
Temperatura ambiente (°C)
Se desiderate passare ad una bobina più
potente per ottenere una pressione di
funzionamento superiore, consultateci, poiché
occorrerà senz’altro sostituire le parti interne
della valvola (molle più rigide, ecc.).
Alcune elettrovalvole ASCO possono passare
da un funzionamento a corrente alternata ad un
funzionamento a corrente continua e viceversa.
Per questo, è sufficiente cambiare la versione
della bobina per CA con quella per CC e
viceversa.
Importante
In caso di sostituzione di una bobina, la potenza
della nuova bobina deve essere assolutamente
uguale o superiore a quella della bobina sostituita
170
160
150
140
M6
MXX
M12
130
~
6 W
10,5 W
15,4W
=
9,7 W
11,2 W
16,8 W
~
=
9 W
16,7 W
20 W
15,3 W
-
120
110
HT
100
M6
MXX
M12
90
80
FT
HB
70
M6
MXX
M12
~
12,9 W
20,5 W
28 W
=
20,8 W
29,5 W
33 W
60
FB
50
Nella maggior parte dei casi non basta cambiare
solo la bobina; occorrerà anche sostituire le
parti interne della valvola. Consultateci.
E
40
30
HP
20
La dimensione delle bobine, le potenze in Watt
più comuni nonché le caratteristiche di
temperatura sono indicate alle pagine 1, 2 e 4.
10
Fig. 2
0
10 20 30 40
Consultare la nostra documentazione su: www.ascojoucomatic.com
V1105-2
50 60 70
80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180
Aumento temperatura max. (°C)
˚C
TESTE MAGNETICHE/BOBINE e ACCESSORI 11
Questa tabella mostra come sono classificate le bobine standard per elettrovalvole Joucomatic. Le bobine JOUCOMATIC sono progettate
per funzionare alla tensione nominale -10% e +5% in conformità con NF C 79-300 (salvo non ci siano specifiche individuali). Esse possono essere
eccitate in modo permanente finché non viene superata la temperatura ambiente massima (100% ED).
106 G 1/8
O
O
O
106 G 1/4
107 G 1/8
T
F
8
F
8
F H
10 14
Altre
H
6
A doppio
impulso
F
4 (=)
H
12
19
Incapsulamento
EEx m
Dim.
22
Dim.
40
F
4 5,5
F
8,5
X
T O
H
12
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
,
O
109 piano di posa
O
X
O
114 3/2
NC
O
,
O
O
O
O
O
O
115 2/2
O
O
NA
O
O
L
NC
NA
115 3/2 piano di posa
O
O
O
O
O
121 2/2 - 3/2
O(E)
*
126
O(H)
*
131 3/2
L(E)
*
131 4/2
L(B)
*
189 piano di posa
X
O
O
192 piano di posa
189 banjo
O
X
O
110
Q
G 3/8 a 1
238 non guidate
G 1 1/4 a 2
O
O
O
,
O
O
O
240
O
272 2/2
O
374 3/2
O
370 3/2
O
551 3/2-5/2
F
11,5
9
O
108 piano di posa
115 3/2
Custodia
(1)
metallica
EEx me
(IP65)
T O
,
O
107 G 1/4
Dimensione
22
Custodia
EEx d
Altre
O
H
6
CM40
T
F
5,5
JMX
F
5
CM30
F
4
AMX
CM22
F
2,5
BMX
Classe
Potenza (W)
CM25
Bobine
Elettrovalvola
serie
O
O Frequenza standard 50 Hz (per doppia frequenza 50/60 Hz, vedere pagina 5 - o frequenza 60 Hz, consultateci).
T Bobina opzionale a basso consumo 50 Hz (per frequenza 60 Hz, consultateci).
L solo 50 Hz.
, Elettrovalvole 2/2 a costruzione speciale per comando con bobina a doppio impulso (vedi V910-10, Sezione 9/10).
X Bobina a doppio impulso standard 3/2.
* Bobina specifica per l’apparecchiatura.
( ) Classe bobina, es. (E) = classe E.
Q Solo CC - dimensione 16.
(1) A sicurezza aumentata / incapsulata.
11
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V1105-3
TESTE MAGNETICHE/BOBINE e ACCESSORI 11
IDENTIFICAZIONE BOBINA
HV - 4 0 0-0 0 0 - 0 0 0 - D Z
N. BLOCCO
400
0
0 [S]
1
2(**)
3
4
5
6
CM22
(XM5)
CM5
M6
MXX
M12 CA
M12 CC
2 [C]
3 [C]
6
7
8
9
7
8
9
1 [L]
MORSETTO
AVITE
INCORPORATO
ACAVO
0
1
COLLEGAMENTO
MORSETTO
CON
CONNETTORE DISINNESTABILE
DISINNESTABILE
4 [L]
5
A FILI USCENTI
CON
CONDUTTORE
DI TERRA
ESTREMITÀ
CAVO
PV
2
3
4
5
6
A
E
B
F
H
0
1
2
3
4
5
6
-
T
B
F
C
P
I
7
DIMENSIONE
9
8
(*)
TIPO / RACCORDO
CLASSE DI
ISOLAMENTO
(*)
7
CLASSE DI
TEMPERATURA
9
8
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
12
24
26
36
42
48
64
110
120
127
220
240
380
415
440
100
200
230
115
400
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
12
24
42
48
100
120
208
220
240
380
550
480
110
200
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
6
12
24
32
48
60
64
100
110
120
125
180
187
220
240
250
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
21,6
CC
99
CC
207
CC
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
12
24
26
36
42
48
64
110
120
127
220
240
380
415
440
100
200
230
115
400
A
B
C
D
E
F
G
H
J
1829
18
72
CC
BOBINA CON CONNETTORE
DISINNESTABILE
Esempio: 400-425-342
CMXX-FF-24CC
TENSIONE
SPECIALE
50-60 Hz
doppia
frequenza
LUNGHEZZA FILI USCENTI
(mm)
(pollici)
Z
personalizzata (queste bobine non rientrano nel
(*) Esecuzione
sistema standard)
(**) Obsolete
UNDERWRITERS LABORATORIES, INC.
UL
BOBINA A FILI USCENTI (2 FILI)
Esempio: 400-315-111D
LM6-FT-240/50-457 mm
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V1105-4
60 Hz
K
457
Standard
BOBINA CON MORSETTI A VITE
INCORPORATI
Esempio: 400-505-110
SM12-FT-220/50
50 Hz
BOBINA A FILI USCENTI CON
CONDUTTORE DI TERRA
Esempio: 400-145-201D
LM22-FB-24/50- 457 mm
TESTE MAGNETICHE/BOBINE E ACCESSORI 11
IDENTIFICAZIONE DELLE BOBINE: Questa tabella presenta i codici delle bobine standard
(1)
per tipo e tensione delle
elettrovalvole; bobine disponibili come parti di ricambio.
Serie
elettrovalvola
189 (V585)
106 - 107 G 1/8 (opzione) - 108 (V295)
109 (V590) - 189 banjo (V440/V581)
551 (V607/V820/V903-05)
106 (V210 - V230) - 107 (V505 - V440 )
238 G 3/8 a 1 (V316)
Dimensione
bobina
Corrente Alternata ( ~ ) 50Hz
24V
48V
115V
230V
Corrente Continua ( = )
240V
12V
24V
48V
110V
CM22 - 2,5 W 43004416(Y) 43004417(Y) 43004419(Y) 43004422 43004423(Y) 43004149
43004166
43004167
43004168
CM22 - 2,5 W 43004878(Y) 43004879(Y) 43004884(Y) 43004886(Y) 43004887(Y) 43004867
43004869
43004873
43004875
CM22 - 4 W
43004152(Y) 43004153(Y) 43004154(Y) 43004155(Y)
-
43004151
43004158
43004159
43004161
106 (V210 - V230) - 107 (V540 - V442)
238 G 3/8 a 1 (V316)
CM25 - 5 W
43004646(Y) 43004647(Y) 43004648
43004649
-
43004646
43004647
43004648
43004649
238 G 1 1/4 a 2 (V316 - V393)
AMX - 5,5 W
43005146
-
43005147
43005149
-
43005143
43005144
-
43005145
AMX - 6 W
BMX - 6 W
43005153
43005168
-
43005155
43005169
43005157
43005171
-
43005150
43005165
43005151
43005166
-
43005152
43005167
43004371
43004372
43004373
43004374
43004375
43004375
43004376
43004376
43004377
43004377
43004378 43004379
43004379(Y
(Y))
43004378
-
-
-
-
43004186
43004186
43004187
43004187
43004188
43004188
43004189 43004191(Y) 43004212
43004189 43004191(Y)
-
43004174
43004175
43004176
-
-
-
240 (V905-21)
115 2/2 (V240) - 114 (V555 - V560)
115 3/2 (V545)
CM30 - 8 W
CM30 - 8 W
115 (V240 - V545 - V595 - V442 - V465)
114 (V555 - V560)
CM40 - 10 W
115 NA (V280)
CM40 - 10 W
121 MB (V250 - V575 - V580)
231 (V615) - 232 (V902-35)
131 3/2 (V902-12 - V902-15)
131 3/2 EEx d (V1025)
231 ET - 232 ET EEx d (V1025)
231 ET (V615) - 232 ET (V902-35)
131 4/2 (V902-32)
131 4/2 EEx d (V1025)
viti 12W
43002425
43002433
43002442
43002449
43002451
-
43001995
43002003
43002076
MPV1 (~)
43002566
43002574
43002583
43002591
43002591
-
-
-
-
CPV1 (=)
MPV1 (~)
43002666
CPV1 (=) 80W
MPV1 (~)
43002565
CPV1 (=)
-
43002574
43002573
-
43002583
43002582
-
43002591
43002591
-
43002591
43002591
-
-
43002124
43002197
43002124
43002132
43002203
43002132
43002141
43002212
43002141
43004036
43004036
43004045
43004045
43004053
43004053
43004054
43004054
-
43002091
43002098
43004408
-
43002092
43004407
43004409
43002059
43002067
43002076
126 (V902-23) - 126 EEx d (V1030)
viti 13W
126 Ripristino (V902-52)
viti 13W
121 MB - 231 - 232 EEx d (V1020)
viti 12W
43004028
43004028
43002496
43002504
43002513
Bobina a doppio impulso (V910-10)
Taglia 22 - 4 W
-
-
-
Custodia antideflagrante
EEx d (V1015 - V903-09)
Taglia 30 - 12W
Taglia 40 - 17W
43004246(Y)
43004675
43004773(Y)
43004778(Y)
43004789
43004994
43005004
43004665
43004676
43004774(Y)
43004779(Y)
43004790
43004995
43005005
43004248(Y)
43004677
43004775
43004780
43004791
43004996
43005006
EEx m Dimensione 22 (V1040 / V903-09)
EEx m Dimensione 40 (V1045 / V903-09)
Incapsulamento / Sicurezza aumentata
EEx me (V1048 / V903-09)
4W
5W
8,5 W
9W
11,5 W
43002521
43002522
43002055
-
-
43004725
43004726
43004727
43004728
43004249 43004251 43004232
43004678 43004679 43004688
43004808 43004777(Y)
(2)
43004809 43004782(Y)
43004813 43004793
43004997
43004988
43005007
43004998
43004233
43004689
43004783
43004786
43004794
43004989
43004999
43004234
43004691
43004784
43004787
43004795
43004991
43005001
43004235
43004692
43004785
43004788
43004796
43004992
43005002
Custodia metallica IP 65 (V1140)
CM30 - CM40 43004246(Y) 43004665 43004248(Y) 43004249
110 (V583)
Taglia 16-4 W
272 (V238 / V278)
374 (V543) - 370 (V553)
JMX
43004232
43004233
43004234
43004235
-
-
-
-
-
43004663
43004952
-
-
43005090
43005091
43005093
43005096
-
43005098
43005099
43005100
43005101
(1) Conforme a NFC 79300 (VDE 0580) e specifica n. 14HD4732 51
CENELEC, nonché alla 38° edizione della norma IEC dal 1983.
(2) Consultare Asco/Joucomatic.
(Y) Doppia frequenza 50/60 Hz.
BOBINA CM22 con morsetti
disinnestabili
Esempio: serie 106/107 G1/8
(vedi sezioni 2 e 5)
43004251
BOBINA CM30 con morsetti
disinnestabili
Esempio: serie 114 ; 115
(V...)
Indicazione delle pagine delle documentazioni nelle quali sono descritte le
elettrovalvole
I codici ombreggiati corrispondono ai prodotti comunemente utilizzati
che possono essere forniti rapidamente
BOBINA CM40 con morsetti
disinnestabili
Esempio: serie 114 ; 115
BOBINA con morsetti a vite
Esempio: Custodia EEx d
(vedi sezione 10)
11
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V1105-5
TESTE MAGNETICHE/BOBINE e ACCESSORI 11
PRINCIPI TECNICI DI BASE
1
Campo elettrico
Per azionare un’elettrovalvola occorre
innanzi tutto capire come il magnetismo
creato dalla testa magnetica possa
convertirsi in energia meccanica.
Se si applica una determinata tensione
alla bobina, nell’avvolgimento circola una
corrente elettrica che crea un campo
magnetico intorno alla bobina.
Questo campo dipende dall’intensità della
corrente, dal numero di spire e dalla
lunghezza della bobina. Tale campo può
essere espresso mediante l’equazione
seguente:
I⋅N
H=
(A/m) [I ⋅ N = ΣH ⋅ d ]
0,6
0,4
0,2
-2000
-1500
µr aria = 1
Occorre operare una distinzione tra i
diversi materiali:
- diamagnetici:
µr < 1 (bismuto, antimonio)
- paramagnetici:
µr = 1 (alluminio, rame)
- ferromagnetici:
µr >1 (ferro, nichel, cobalto)
Per identificare “µr” o l’induzione “B”
corretta, si possono utilizzare le cosiddette
curve del ciclo di isteresi per i materiali
ferromagnetici.
I
-500
0
500
1000
1500
2000
-0,2
-0,4
-0,6
-B (T)
-0,8
-1
L
I
L
CA
R
B = µo . µr . H (T)
Teste magnetiche a CA e CC
Poiché è importante conoscere il campo
elettrico, si deve conoscere la corrente
che attraversa la bobina.
Per le costruzioni in CC si può facilmente
calcolare la corrente con l’equazione:
U
I=
(A)
R
L
I
2
L=
I=
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(H)
U
=
Z
U
(X
2
L
+ R
2
)
CC
R
U
(A)
Z
Il valore ‘XL’ dipende dal traferro tra il
nucleo mobile e il nucleo fisso ed è tanto
minore quanto maggiore è il traferro.
Pertanto, si può rilevare una differenza tra
la corrente che attraversa la bobina
quando il nucleo è nella posizione più
bassa (spunto) e la corrente con il nucleo
nella posizione più alta (mantenimento).
µ o ⋅ µr ⋅ N ⋅ A
L = C . µr
π.
XL = 2.π.
π.f . L
Tuttavia, per le costruzioni in CA, occorre
considerare non solo la pura resistenza
ohmica, ma anche la resistenza in CA, la
cosiddetta reattanza ‘XL’.
Per trovare l’impedenza ‘Z’ occorre
combinare i valori ‘X L ’ e ‘R’ in un
diagramma vettoriale. A questo punto, è
possibile calcolare la corrente mediante
l’equazione:
I=
V1105-6
-1000
Il materiale del nucleo mobile e del nucleo
fisso ASCO/JOUCOMATIC è acciaio inox
ferromagnetico di tipo speciale, altamente
compatibile con i prodotti chimici.
Quando si usano le tabelle, si deve
applicare la seguente equazione
µ = µo . µr [µ
µ = B/H]
S
+H (A/m)
-H (A/m)
Si nota tuttavia che la conduttanza delle
linee del campo magnetico varia a
seconda del materiale.
La conduttanza viene definita:
permeabilità “µ”.
Per il vuoto, la permeabilità è:
µ0 = 4.π.10-7 (H/m) o (Vs/Am)
0,8
+B (T)
L
I
Per “CC”
I i= I h
I=
U
(A )
R
I i = spunto
I h = mantenimento
TESTE MAGNETICHE/BOBINE e ACCESSORI 11
Forza di attrazione di un magnete
grafico A
Quando è noto il campo elettrico e
l’induzione, è possibile determinare la
forza di traino della testa magnetica
mediante l’equazione seguente:
FORZA DI ATTRAZIONE (N)
25
20
2
B ⋅ A (I ⋅ N ⋅ µ r ⋅ µ )
A
⋅
=
2
2 ⋅ µ0
2 ⋅ µ0
L
2
F=
15
(N)
10
B
A
5
0
1
2
4
3
6
5
7
CORSA (mm)
A = CM6-FT, CM25-5
B = CM6-FB, CM30-8
I tre grafici A, B, C, qui a fianco mostrano
che la forza di attrazione magnetica “F”
determinata dall’induzione “B” è in
funzione del valore del traferro (differenza
tra nucleo fisso e nucleo mobile). Questa
relazione è specifica per ogni tipo di
elettrovalvola.
H
I
N
B
µo
µr
A
C
grafico B
30
=
=
=
=
=
=
=
=
Forza del campo magnetico
Corrente elettrica
Numero di spire
Densità del flusso magnetico
Permeabilità del vuoto
Permeabilità relativa
Area del nucleo
Costante
(A/m)
(A)
(1)
(T)
(H/m)
(1)
(m2)
20
15
CA (corrente alternata)
10
R
B
A
5
12
A = CMXX-FT, CM40-10
B = CMXX-FB, CM40-14
RH = 2 . RC
IC =
U
ZC
RC
U
IH =
11
, ⋅ ZC
grafico C
FORZA DI ATTRAZIONE (N)
XL
I
CORSA (mm)
CC (corrente
continua)
40
R
30
20
L
10
0
B
A
3
6
9
12
I
15
18
CORSA (mm)
IC =
A = CM12-FT
B = CM12-FB
H
9
Z
6
3
C
L
0
Z
FORZA DI ATTRAZIONE (N)
25
U
RC
U
IH =
= 1/ 2 ⋅ IC
2 ⋅ RC
Con:
U =
IC =
IH =
RC =
RH =
ZC =
ZH =
RH
tensione
intensità a freddo
intensità a caldo
resistenza a freddo
resistenza a caldo
impedenza a freddo
impedenza a caldo
Quando una bobina viene messa sotto
tensione per un determinato periodo, si
riscalda e la sua resistenza aumenta in
modo considerevole.
Se la resistenza raddoppia in seguito al
riscaldamento, la corrente continua si
dimezza, mentre per la corrente alternata
questo fenomeno ha un’influenza del
10% circa.
11
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V1105-7
TESTE MAGNETICHE/BOBINE e ACCESSORI 11
IxN
180˚
270˚
Campo magnetico creato dalla bobina
principale.
Z
Z
XLL
I=
90˚
360˚
U
(A )
Z
IxN
Campo magnetico (dell’anello di
sfasamento) provocato dal campo
principale, con tuttavia uno sfasamento di
appross. 90°.
R
FORZA RISULTANTE
i rus
h
F
ZZin
XLXL
IA =
U
ZA
Combinazione delle forze di attrazione
della bobina principale e dell’anello di
sfasamento.
Differenze tra le teste magnetiche CA e
CC
R
con:
Ii = corrente di spunto
Zi = impedenza di spunto
Le elettrovalvole alimentate con corrente
alternata sono sempre dotate di un anello
di sfasamento nel nucleo fisso. L’estremità
del nucleo è piatta e perpendicolare.
ldin
hg
Per il funzionamento in CC il nucleo fisso
e il nucleo mobile sono di forma conica
(strozzati) e deve essere montata una
parte speciale non magnetizzabile per
impedire il bloccaggio del nucleo mobile
nella sua posizione alta a causa della
presenza di magnetismo residuo. Questa
parte è chiamata “anello intermedio”.
ZhoZ
X
XL L
IM =
U
ZM
R
con:
Ih = corrente di mantenimento
Zh = impedenza di mantenimento
Differenza tra le elettrovalvole
alimentate a CA o CC
Funzionamento in corrente alternata:
a) Forte corrente di spunto, debole
corrente di mantenimento
b) Grande forza di attrazione
c) Sensibilità alle impurità
d) L’avvolgimento comprende meno
spire (rame) rispetto alle bobine CC
e) Il consumo elettrico e la forza di
attrazione non sono sensibili alla
temperatura.
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V1105-8
Funzionamento in corrente continua
a) Corrente di spunto uguale a quella di
mantenimento
b) Il consumo elettrico e la forza di
attrazione dipendono dalla temperatura
c) Elettrovalvola silenziosa
d) Non sensibile alle impurità
e) L’avvolgimento comprende più spire
(rame) rispetto alle bobine CA
Consumo elettrico per CA
P(W) = U . I . cosϕ = VA cosϕ
(A)
IA =
PA ( VA )
U (V)
con:
PM ( VA ) P = valore di spunto VA
IM =
i
U ( V ) P = valore di mantenimento VA
h
Consumo elettrico per CC
P(W) = U . I
(A)
I
=
P (W)
U (V)
TESTE MAGNETICHE/BOBINE e ACCESSORI 11
ANELLO DI
SFASAMENTO
(I x N)
180°
180˚
TENSIONE
DI
ALIMENTAZIONE
0°
90˚
90°
Ibobina
.N
Coil
(I x N)
Con:
I = corrente elettrica (A)
N = numero di spire
anello di sfasamento
Questo diagramma semplificato
illustra il funzionamento dell’anello di
sfasamento in corrente alternata.
POTENZE NOMINALI
Potenza nominale a caldo
Note generali
Le potenze nominali indicate nelle tabelle
“CARATTERISTICHE ELETTRICHE”
corrispondono ai valori medi dei consumi
elettrici delle teste magnetiche delle
elettrovalvole.
Nella maggior parte dei casi le tabelle
indicano i valori a freddo e a caldo.
Notare le definizioni riportate di seguito.
Dopo un certo periodo di tempo il sistema
della bobina è riscaldato e raggiunge la
sua temperatura finale di esercizio. Tale
periodo di tempo può variare da 1 a 5 ore
di esercizio, secondo la costruzione della
testa magnetica, le variazioni di tensione,
la temperatura ambiente, la dimensione
valvola e il sistema di tubazioni.
La resistenza della bobina è sul valore
nominale a caldo. La resistenza della
bobina a caldo è più alta della resistenza
a freddo; questo significa che la potenza
nominale è minore a caldo che a freddo.
In pratica, la potenza nominale a caldo
deve essere tenuta in considerazione
quando si calcola il costo o la durata delle
applicazioni a batteria.
Le potenze a freddo / a caldo sono definite
nelle condizioni di impiego normali, e
cioè:
- tensione di alimentazione nominale (Un)
- temperatura ambiente e del mezzo 20°C
Potenza nominale a freddo
Questo valore in Watt corrisponde alla
potenza elettrica assorbita al momento
della messa in tensione della bobina
quando questa non è già alimentata.
In queste condizioni, la temperatura della
testa magnetica è più o meno quella
ambiente o quella del fluido e la resistenza
della bobina è sul valore nominale a
freddo. La resistenza della bobina a freddo
è più bassa della resistenza a caldo;
questo significa che la potenza nominale
è maggiore a freddo che a caldo.
In pratica, la potenza nominale a freddo
deve essere tenuta in considerazione
quando si aziona un’elettrovalvola (per la
prima volta).
Si noti che questi valori cambiano in
funzione delle variazioni delle condizioni
di impiego:
- variazione tensione di alimentazione
(vedi le pagine V1105-2 e 3 per i dettagli)
- temperatura ambiente
- temperatura del mezzo
- dimensione e tipo del sistema di tubazioni
Se i valori a freddo e/o caldo sono fattori
critici per l’applicazione delle valvole,
ASCO/JOUCOMATIC offre la possibilità
di determinare esattamente i valori nei
propri laboratori.
Se non sono indicati i valori a freddo/a
caldo, i valori specificati da ASCO/
JOUCOMATIC sono i valori della potenza
nominale misurata a caldo.
11
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V1105-9
TESTE MAGNETICHE/BOBINE e ACCESSORI 11
CONSUMO ELETTRICO TIPICO
100
100
Valori di spunto elettrico (VA)
90
80
Spunto (VA)
Espon. (spunto VA)
70
60
50
50
40
30
10
20
10
0
Elettrovalvole
convenzionali
a comando
diretto
Elettrovalvole
convenzionali
servoassistite
Elettrovalvole
a comando
diretto
ad aumentata
efficienza
5
3,7
Elettrovalvole
servoassistite
ad aumentata
efficienza
Elettrovalvole
a comando
diretto
a potenza
ridotta
Diversi tipi di tecnologia
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V1105-10
1,5
0,48
Elettrovalvole
servoassistite
a basso
consumo
Elettrovalvole
pilota
piezotronic
