Emanuele Loffarelli
IL MOTORE ELETTRICO NELLE APPLICAZIONI
GENERALI E NELL’INDUSTRIA
Fondamenti sui motori asincroni, in corrente continua e
motori Brushless
Azionamenti e cicli di lavoro elaborati con Siemens Logo!
0BA6 e con la nuova serie 0BA7
Indice
Avviso importante per i lettori
Introduzione
Capitolo 1:
1.1
1.2
1.3
1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.3.4
1.4
1.4.1
1.5
1.6
1.6.1
1.6.2 1.6.3 1.6.4 1.6.5
1.7
1.8
1.9
Capitolo 2: 2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
Capitolo 3:
3.1
3.2
Capitolo 4:
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
I motori asincroni trifasi
1
Caratteristiche generali e funzionamento
Parametri fondamentali del motore asincrono trifase
Le grandezze elettriche nel motore asincrono trifase
Tensione e frequenza
Coppia motrice e resistente
Macchine a coppia costante, crescente e decrescente
Le grandezze fondamentali dei motori asincroni trifasi
Caratteristiche strutturali del motore asincrono trifase
Struttura del motore elettrico: materiali conduttori e isolanti impiegati negli
avvolgimenti Tipi di montaggio del motore asincrono
Condiderazioni termiche e perdite nei motori. alcune cause di guasto e relative
conseguenze. Tipi di avviamento
L’avviamento del motore asincrono trifase
L’avviamento stella - triangolo
Avviamento con resistenze statoriche
Avviamento con autotrasformatore
Avviamento con resistenze rotoriche
Alcuni tipi di servizio del motore asincrono
Motori asincroni a più polarità per ottenere la variazione della velocità di
sincronismo: il motore Dahlander
Motori autofrenanti
1
3
5
5
6
6
8
9
Motori asincroni monofasi
39
Generalità
Motore monofase con avvolgimento ausiliario e condensatore
Motore con avvolgimento ausiliario e condensatore permanentemente inserito
Motore monofase con avvolgimento ausiliario e 2 condensatori
Motore con avvolgimento ausiliario e resistenza
Impiego del motore asincrono trifase come monofase
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40
41
42
43
43
Motori in corrente continua
45
Caratteristiche strutturali e funzionamento
Le tipologie del motore in corrente continua
45
46
Il motore Brushless
51
Generalità e funzionamento
Vantaggi e svantaggi del motore Brushless
Motore Brushless trapezoidale o in DC
La coppia motrice nel motore Brushless trapezoidale
Il motore Brushless AC o sinusoidale
Caratteristica meccanica resistente in fase di trazione del motore Brushless
Caratteristica meccanica tipica dell’azionamento elettrico
Azionamento del motore Brushless
51
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54
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247
14
15
15
19
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30
36
Capitolo 5: 5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
Capitolo 6:
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5 Capitolo 7: 7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10 7.11 Capitolo 8: 8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
8.9
Capitolo 9:
Le applicazioni del motore asincrono: pompe di sollevamento e macchine
aerauliche
65
Le pompe negli impianti di sollevamento
Elettropompe comuni, sommergibili e sommerse
Caratteristiche e prestazioni delle pompe
Macchine aerauliche
Ventilatori centrifughi
Ventilatori assiali
Curve caratteristiche dei ventilatori centrifughi e assiali
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70
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Nozioni sull’inverter e circuiti integrati per il comando e la regolazione della
velocità di piccoli motori elettrici in DC e in AC.
75
Generalità sull’inverter I criteri per la regolazione della frequenza e tensione nell’inverter
I modi di funzionamento dell’inverter
Circuiti integrati TDE1737, TDF1737 e TDE1747 per il comando di relè,
lampade e motori DC
Circuito integrato U208B per la regolazione della velocità di piccoli motori
monofasi a 230V (max 500W)
Controllore U217B a tempo proporzionale per triac
75
76
79
I componenti di manovra e protezione nei motori elettrici
87
Il teleruttore: caratteristiche e funzionamento
Il teleruttore compatto
Le caratteristiche elettriche del teleruttore
Le categorie di impiego del teleruttore
L’interruttore magnetotermico
I principali parametri nominali negli interruttori per uso domestico
Nozioni fondamentali sugli interruttori automatici per applicazioni industriali
Il relè termico di sovraccarico
La caratteristica costruttiva del relè termico
Relè magnetotermico per protezione motore
I Fusibili
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Caratteristiche tecniche principali dei moduli logici universali della Siemens:
serie LOGO! Pure 0BA6 e serie LOGO! Basic 0BA6.
115
Generalità
Struttura del modulo logico LOGO! Basic 0BA6 e collegamento
dell’alimentazione.
Cablaggio degli ingressi e delle uscite nel modulo LOGO! Basic 0BA6
Moduli di ampliamento
Caratteristiche fondamentali del Software LOGO! Soft Comfort V6.1
Merker
Selezione degli oggetti e collegamento dei blocchi con LOGO! Soft Comfort.
Separazione dei collegamenti
Esempio di programmazione base: Avviatore diretto per motore
asincrono trifase
Impostazione dell’ora nel modulo logico LOGO! tramite il programma
LOGO! Soft Comfort V6.1
115
Elaborazioni con Logo! 0BA6 12/24 RC tramite Logo! Soft Confort V6.1
135
248
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9.1
9.2
9.3
9.4
9.4.1
9.5
9.6
9.7
9.8
9.9
9.10 9.11
9.12
Capitolo 10: Elaborazione di un invertitore con comando manuale per motore
asincrono trifase
135
Avviatore stella – triangolo con l’applicazione delle funzioni speciali SF
accensione ritardata – relè a ritenzione – testo di segnalazione
136
Descrizione degli schemi in FBD 90 e 91
141
Impianto di apertura e chiusura per un cancello elettrico con fotocellula di
sicurezza. Elaborazione in linguaggio Ladder
143
Elaborazione in linguaggio Ladder dell’impianto di apertura e chiusura di un
cancello elettrico. Applicazione delle funzioni speciali SF “Relè a intermittenza
triggerato dal fronte” e “generatore di impulsi asincrono”
145
Funzione speciale SF “Timer settimanale”
154
Elaborazione della logica di comando di due semafori per cantiere stradale
Applicazione della SF Timer Settimanale
155
Impianto di miscelazione e trasferimento prodotto finale
Elaborazione in Ladder
160
Gestione dei segnali analogici tramite LOGO! Basic 12 / 24 RC - 0BA6:
calcolo del guadagno e dell’offset dei valori analogici
170
Interruttore crepuscolare con LOGO! Basic 12 / 24RC - 0BA6. Applicazione delle
funzioni speciali SF amplificatore analogico, comparatore analogico,
timer annuale
173
Controllo pressione olio lubrificazione cuscinetti di un motore asincrono trifase
ad alte prestazioni. Applicazione delle funzioni speciali SF comparatore analogico,
interruttore a valore di soglia analogico
179
Forno per la deumidificazione di macchine e utilizzatori elettrici; controllo della
temperatura con sensore PT100 tramite il modulo LOGO! AM2 RTD
185
Inibizioni del ciclo di lavoro del forno
192
Caratteristiche tecniche principali del nuovo modulo logico della Siemens
LOGO! 0BA7.
195
10.1
10.2
Generalità
Novità del modulo logico Logo! 0BA7
Funzione personalizzata UDF
195
199
199
Capitolo 11: Applicazioni con Logo! 0BA7
203
Irrigazione e accensioni luci in automatico tramite Logo! 0BA7 Avviamento alternativo di tre motori asincroni trifasi: applicazione della
funzione speciale “cronometro”
Conteggio pezzi: applicazione della funzione speciale ”operazione matematica”
Esempi di automazione nell’illuminotecnica a diodo led tramite il modulo
LOGO! 0BA7 230RCE
Illuminazione a led in ambito alberghiero
Illuminazione a led come punti luce segna passo: applicazione della funzione
speciale “registro a scorrimento”
Sviluppo di cicli di lavoro e applicazioni con sensori analogici
Ciclo di lavoro 1 per il comando di un gruppo di 8 contattori
Ciclo di lavoro 2 per il comando di un gruppo di 6 contattori
Applicazione con sensore di pressione 4 -20mA, per il controllo della
lubrificazione cuscinetti di un motore asincrono trifase Dahlander
triangolo/doppia stella (D/YY), due velocità a elevate prestazioni
Applicazione con sensore di livello 0 – 10V per il controllo del riempimento
di una cisterna
203
11.1
11.2
11.3
11.4
11.4.1
11.4.2
11.5
11.5.1
11.5.2
11.5.3
11.5.4 249
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