MONITORAGGIO CARICO PER AZIONAMENTI MOTORE
MONITORAGGIO CARICO
I sistemi di protezione carico della TELE offrono un elevato numero di vantaggi, soprattutto dove sono presenti sensori che controllano il funzionamento della macchina: - Nessun problema di contaminazione o messa fuori calibrazione del sensore - Nessun costo di manutenzione o per operazioni di pulitura del sensore - Facilità d’utilizzo anche in ambienti a ventilazione forzata o in presenza di sostanze volatili - Riduzione del numero dei cablaggi - Nessun utilizzo di barriere di protezione esplosive - Riduzione errori di misura - Semplicità di utilizzo anche in impianti esistenti
Il motore come sensore Un elevato numero di dati relativi ad un motore o all’azionamento di comando o sulla macchina completa possono essere rilevati e verificati grazie alla corretta analisi del carico applicato al motore. Ad esempio informazioni circa il livello o la qualità di una certa produzione. La misura dell’effettiva potenza, a seconda dell’applicazione, può rilevare e monitorare un elevato numero di parametri di funzionamento della macchina quali ad esempio la viscosità o la contaminazione di un determinato liquido, l’usura di utensili o eventuali danni. Il sistema di monitoraggio carico della TELE e in caso di eventuali guasti, ad esempio sotto cario motore e in caso di eventuali guasti, quali ad esempio sottocarico o sovraccarico, ne dà immediata segnalazione. Ciò permette
di aumentare l’efficienza e la sicurezza della macchina. Il lavoro per manutenzione è ridotto e di conseguenza i tempi di fermo macchina. A seconda dell’applicazione tra diverse soglie di corrente o gamme di tensione d’alimentazione. Ritardi e tempi di risposta così come le soglie di intervento possono essere tarate separatamente; diverse opzioni di funzionamento quali il monitoraggio termico attraverso termistori, il monitoraggio di caduta corrente, la memorizzazione del guasto, le uscite a relè o analogiche sono disponibili sui vari modelli. Quanto sopra agevola l’immediata valutazione di guasti o anomalie, la registrazione dei parametri monitorizzati
e l’eventuale avvio di ulteriori funzioni di controllo. TELE è il fornitore che può offrire la più ampia gamma di sistemi di monitoraggio carico perfettamente adattabili e corrispondenti ad ogni applicazione. Fino a 16 Ampere la misurazione di corrente avviene direttamente: eventuali trasduttori sono richiesti solo per correnti superiori. Tutti i prodotti sono utilizzabili ed adattabili per carichi monofase o trifase e per tensioni fino a 690V. Inoltre è possibile installare ed effettuare misurazioni dopo i convertitori di frequenza (inverter).
Anche per controllare la viscosità di una torta al cioccolato: Ovunque ci sia un motore elettrico in funzione, c’è un relé TELE di monitoraggio carico al lavoro.
COMPATTATORE DI RIFIUTI Monitoraggio di sotto e sovraccarico della coclea di un compattatore con comando attraverso inverter, del motore della pompa idraulica, controllo del riempimento Il monitoraggio carico evidenzia - Blocco dei meccanismi - Dispersione della linea idraulica - Danni ai cuscinetti - Rottura di un elemento di comando quale ad esempio l’accoppiamento meccanico Il monitoraggio carico controlla
Il monitoraggio carico protegge - Componenti meccanici - Container contro l’eccessivo riempimento e quindi deformazioni meccaniche Il monitoraggio carico sorveglia - Le valvole di controllo nei casi di costruzione idraulica
- Retromarcia e finecorsa - L’alimentazione in automatico quando il materiale viene caricato da nastri trasportatori
FRANTOI Monitoraggio di sotto e sovraccarico del motore principale e del riempimento Il monitoraggio carico evidenzia -
Blocchi Rotture degli elementi di comando Danni ai cuscinetti Il funzionamento al minimo
Il monitoraggio carico previene - Picchi di carico all’avviamento in quanto può controllare che questo avvenga solo a frantoio vuoto o a minimo carico
Il monitoraggio carico controlla
Il monitoraggio ottimizza
- Alimentazione in automatico del materiale, se installato un trasportatore
- Il ciclo di lavoro mantenendo costante la quantità di materiale immessa nel frantoio
Il monitoraggio carico controlla le parti accessorie - Controllo funzionamento smerigliatrici e sminuzzatici
MISCELATORI Monitoraggio di sotto e sovraccarico del motore principale Il monitoraggio carico evidenzia - Viscosità del fluido da miscelare - Danni o mancanza della lama del mixer - Rottura degli elementi di comando quali ad esempio l’albero o giunti meccanici - Danno ai cuscinetti dell’albero - Blocco del mixer per sovraccarico
APPLICAZIONI
Il monitoraggio carico controlla - Il dosaggio per raggiungere la viscosità desiderata
NASTRI TRASPORTATORI Monitoraggio di sotto e sovraccarico dei motori dei nastri trasportatori e controllo presenza carico Il monitoraggio carico evidenzia - Carico - Accumulo di materiale - Slittamenti della cinghia - Rotture o crepe del sistema meccanico di trasporto - Uniformità del materiale trasportato Il monitoraggio carico controlla - Il riempimento di ciascun nastro in sistemi di trasporto in cascata
- Dosaggio in relazione alle prestazioni massime del motore considerando eventuali slittamenti della cinghia Il monitoraggio carico evita - Danni al sistema di trasporto a nastro a causa di materiale non conforme - Sovraccarico del sistema di trasporto a nastro
SISTEMI DI VENTILZIONE Monitoraggio di sotto e sovraccarico dei motori dei ventilatori Il monitoraggio carico evidenzia
Il monitoraggio carico non richiede
- Rotture o crepe delle parti meccaniche quali le cinghie di trasmissione - Bloccaggio dei filtri - Errato posizionamento delle alette direzionali - Portata d’aria - Danni al cuscinetto dell’albero di trasmissione
- Introduzione di sensori esterni come celle di pressione - Introduzione di relè ausiliari - Introduzione di barriere anti-deflagrazione (ie Zener) per ridurre rischi infiammabilità circuito elettrico
Il monitoraggio carico riduce - Potenziali fonti di errori o malfunzionamenti
Il monitoraggio carico fa risparmiare - Tempo e denaro in fase di programmazione e realizzazione dell’impianto (no sensori, no relè ausiliari…) - Costi di manutenzione e pulizia dell’impianto visto la riduzione di componenti elettrici
MACCHINE UTENSILI (foratrici, tagliatrici, levigatrici, piallatrici…) Monitoraggio del sotto e sovraccarico dei vari motori elettrici, pompe di raffreddamento, nastri trasportatori, utensili di taglio. Il monitoraggio carico evita
Il monitoraggio carico controlla
- La rottura della macchina e dei pezzi lavorati
- Rotazioni errate delle tavole lavoro per evitare malfunzionamenti della macchina
Il monitoraggio carico ottimizza - Il processo di caricamento macchina in base alle caratteristiche e proprietà del materiale da lavorare
Il monitoraggio carico evidenzia - Rotture della macchina utensile - Bloccaggi dell’utensile o della cinghia - Accumulo sfridi nelle parti in movimento - Problemi nell’impianto di raffreddamento o lubrificazione con blocco utensile
GRU E CARRI PONTE Monitoraggio del sotto o sovraccarico del motore principale di sollevamento Il monitoraggio carico evidenzia - La presenza carico - Eventuale sovraccarico - Rottura negli organi di comando Il monitoraggio carico riduce - I tempi e costi di manutenzione
Il monitoraggio carico aumenta - L’affidabilità e la durata della macchina Il monitoraggio carico offre - Una semplice soluzione per misurare il carico come alternativa alle celle di carico o finecorsa dinamometrici - Possibilità di memorizzare i dati di funzionamento della macchina Il monitoraggio carico fa risparmiare - I costi per manutenzione e riparazione
APPLICAZIONI
POMPE CENTRIFUGHE ED A PISTONE Monitoraggio del sotto o sovraccarico del motore principale della pompa e della portata
Il monitoraggio carico controlla
Il monitoraggio carico evidenzia
Il monitoraggio carico evita
- Il funzionamento della pompa a vuoto - Eventuali sovraccarichi della pompa o della condotta - Rottura negli organi di comando della pompa (soprattutto nel caso di accoppiamenti magnetici). - Intasamento filtri o blocchi delle valvole - Rottura negli ingranaggi d’accoppiamento meccanico
- La rottura della pompa e di tutto il sistema di pompaggio
- La portata della pompa
TEORIA
I relé di controllo corrente vengono spessi utilizzati come controllori del carico ma ciò non è corretto per i seguenti motivi: - Nei circuiti a corrente alternata, la corrente misurata è solo il valore apparente. Tale valore pertanto non tiene nella dovuta e corretta importanza le componenti reattiva ed attiva. Quest’ultima componente in realtà è proprio quella che genera la reale potenza meccanica,
Controllo carico attraverso la misura del fattore di potenza (cos φ)
Controllo carico con effettiva misura della potenza
Il fattore di potenza (cos ρ) è il coseno
La misura della reale potenza di un motore
dell’angolo di fase tra corrente e tensione. Nei
elettrico, essendo direttamente proporzionale
motori elettrici esso dipende dal carico e nel caso
alla potenza meccanica resa all’albero,
ideale dovrebbero assumere valore pari ad 1.
permette una perfetta analisi dello stato di
In realtà, a causa dell’effetto induttivo, a carico
funzionamento del motore stesso. Infatti esiste
nominale esso normalmente è compreso tra un
una diretta correlazione tra la potenza elettrica
valore di 0,85 a 0,95.
fornita al motore e la coppia sviluppata
mentre la corrente reattiva produce solo
Nel caso di sotto carico, il monitoraggio del cos
riscaldamento e perdite.
φ è estremamente efficace in quanto in quanto
- Non esiste corrispondenza esatta tra
le perdite, in queste condizioni, aumentano
l’andamento della corrente e carico. In
significativamente e di conseguenza il fattore
particolare, nel caso di misura di sotto carico
di potenza può scendere anche fino a valori
la corrente non diminuisce con la stessa curva
inferiori allo 0,5. Ciò chiaramente non risulta
con la quale si riduce il carico. Anzi, nei motori
applicabile nel caso del punto di zero (come si
elettrici, mentre la potenza cala, la corrente resta
evince dal grafico) o per misurare sovraccarichi in
circa la stessa a causa della forte componente
quanto si hanno variazioni minime del cos φ.
magnetizzante del motore stesso.
(coppia ad un determinato numero di giri).
Nennlast
Unterlast
Überlast
cos phi / P / I
Relè monitoraggio corrente
cos phi
- La corrente dipende fortemente dalla tensione di alimentazione. In caso di sottotensione, anche nel caso di carico costante, si ha come effetto un significativo aumento della corrente assorbita dal
P
carico. Questo effetto è tanto maggiore quanto è impreciso il sistema di controllo della corrente basato solo sulla componente apparente. Alla luce di quanto sopra risulta evidente che il
I
monitoraggio di corrente può essere utilizzato quale controllo del carico, solo in numero estremamente limitato di casi, ad esempio blocco totale dell’azionamento meccanico, in quanto in questo caso la corrente aumenta fortemente di valore.
Moment (Last)
Monitoraggio Cos φ
Monitoraggio carico
Macchine Utensili Approntamento macchina utensile Rottura dell’utensile
Bloccaggio dell’utensile
Accumulo materiale
Problemi di raffreddamento e lubrificazione
Pompe centrifughe o a pistoni
APPLICAZIONI
Funzionamento a vuoto
Sovraccarico
Rottura meccanica (cuscinetti, giunti)
Intasamento condotte o chiusura valvole
Rottura accoppiatori meccanici
Bloccaggio Verifica flusso 1)
Gru e carri ponte Presenza carico
Sovraccarico
Rottura elemento di comando
Bloccaggio
Sistemi di ventilazione Rottura elemento di comando
Alette chiuse o filtri intasati 1)
Verifica flusso aria
Danneggiamenti cuscinetti albero
Bloccaggio
Miscelatori Valore medio viscosità
Danneggiamento o rottura lame miscelatrici
Rottura elemento di comando
Danneggiamenti cuscinetti albero
Bloccaggio Dosaggio per verifica corretta vischiosità 1)
Nastri trasportatori Presenza carico
Accumulo materiale
Slittamento cinghie
Danneggiamento elemento di comando
Funzionamento al minimo
Controllo del carico 1)
Sovraccarico materiale Controllo caricamento 1)
Frantoi Bloccaggio Rottura elemento di comando
Danneggiamento cuscinetti
Compattatore di rifiuti Dispersione della linea idraulica Bloccaggio
Danneggiamento cuscinetti albero Rottura elemento di comando
Inversione o carico pieno Controllo del carico 1)
1)
Il controllo di carico con uscite a relé può solo essere usato come segnalatore a soglia fissa, il controllo di carico con uscita analogica può essere utilizzato come controllore continuativo
PRODOTTI
Controllo carico
Monitoraggio Cos φ
Sigla
G2CU400V
G2CM400V
G2CM400V
G2BM400V
G2BM400V
G2BM480V
G4BM480V
10AL10
10AL20
2AL20
12AL10
12AFL10
12AFL10
12ATL20
Codice
2390600
2390602
2390606
2390700
2390702
2390707
2394702
Larghezza modulo
22,5mm
22,5mm
22,5mm
22,5mm
22,5mm
22,5mm
45mm
Corrente nominale
10A
10A
2A
12A
12A
12A
12A
Tensione misurata
Fino a 230/400V
Fino a 230/400V
Fino a 230/400V
Fino a 230/400V
Fino a 230/400V
Fino a 277/480V
Fino a 277/480V
Tensione alimentazione
Sottocarcio
12-440VAC
12-440VAC
12-440VAC
12-440VAC
12-440VAC
12-440VAC
12-500VAC
con TR2 1)
con TR2 1)
con TR2 1)
con TR2 1)
con TR2 1)
con TR2 1)
con TR3 2)
3)
3)
Sovraccarico
Sotto e sovra carico (finestra)
3)
3)
I=0 riconoscimento carico scollegato
4)
Controllo temperatura avvolgimenti motore Soglie regolabili Isteresi regolabile 5) Guasto memorizzato Ritardo all’avviamento
6)
Ritardo all’intervento Riduzione del tempo d’intervento Display digitale Uscita relè
1W
2W
2W
1W
1W
1W
2W
Tensione alimentazione
12VAC
24VAC
42VAC
48VAC
110VAC
127VAC
230VAC
1)
Codice TR2
282121
282110
282111
282112
282113
282114
282120
2)
Codice TR3
285021
285010
285011
285012
285013
285014
285025
3)
a causa delle caratteristiche del cos ρ la detenzione massima è possibile solo nel campo di sotto carico del motore.
4)
Opzionale riconoscimento carico scollegato. La condizione di relè in attesa viene triggerata.
5)
Per controllori a due punti la differenza (isteresi) può essere tarata separatamente. Praticamente è la differenza tra soglia superiore ed inferiore.
Uscita analogica Fieldbus
6)
Tempo per il quale viene disabilitata la scrittura di messaggio d’errore durante l’avviamento, questo permette di effettuare l’avviamento senza considerare la corrente di spunto.
7)
Funzioni di controllo e monitoraggio attraverso PLC.
Controllo - cos φ φ
Controllo carico
...Con display digitale
G4BM480V
G4BM690V
G4BM690V
G4BM480V
G4BM480V12ADTL20
12AFTL20
16AL20
16ATL20
12ADTL20
24-240VAC/DC
2394705
2394721
2394720
2394700
2394706
2390704
2390705
2395050
45mm
45mm
45mm
45mm
45mm
22,5mm
22,5mm
45mm
12A
16A
16A
12A
12A
12A
12A
12A
Fino a 277/480V
Fino a 400/690V
Fino a 400/690V
Fino a 277/480V
Fino a 277/480V
Fino a 230/400V
Fino a 277/480V
Fino a 230/400V
12-500VAC
24-240V AC/DC
24-240V AC/DC
24-240V AC/DC
24V DC
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
12-500VAC con TR3
2)
12-500VAC con TR3
2)
12-500VAC mit TR3
2)
con TR3
G2BA400V12A
Modbus RTU
G2BA480V12A
G4CIGW400V12A MB-RTU
2)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
7)
4..20mA
4..20mA
2W
2W
2W
2W
2W
Modbus RTU
400VAC
440VAC
282117
282119
285017
285019
Maggiori informazioni tecniche: www.tele-online.com
500VAC
24VDC (SNT2) 282050
285026
Technik braucht Kontrolle: Un grosso lavoro di ricerca e sviluppo è stato fatto dalla TELE ed i benefici vengono portati, attraverso la forza vendita dall’Austria in tutti paesi dove i prodotti TELE vengono installati. La società, nata come produttore di temporizzatori e prodotti per l’automazione, è stata una delle prime a realizzare relé di controllo e protezione ed oggi rappresentare un punto di riferimento in quest’area. Inizialmente come pioniere e successivamente come leader in tale settore TELE è in grado di fornire soluzioni intelligenti e complete per il monitoraggio di impianti, stabilimenti, uffici e macchine. I prodotti TELE, dal singolo relé di protezione al sistema completo, sono realizzati con passione e professionalità per soddisfare gli standard internazionali di qualità ed essere quindi applicati nel mercato mondiale. Fondata nel 1963 come azienda familiare, oggi il gruppo TELE è composto dall’unità di sviluppo e produzione in Austria, da filiali in Germania e Regno Unito e da una presenza capillare di oltre 60 distributori / rivenditori nel mondo. La lunga lista di utilizzatori e clienti, l’istallazione dei prodotti nei più diversi settori industriali, l’utilizzo nelle applicazioni più innovative e complesse hanno reso possibile ciò che TELE rappresenta oggi – un partner affidabile e flessibile. Il singolare colore verde del design non è altro che l’espressione esterna del valore interno dei nostri prodotti - fatto di qualità ed innovazione. Questo rappresenta la base dei molti anni del nostro successo ed il nostro orientamento per il futuro.
TELE • Vorarlberger Allee 38 • 1230 Vienna • Austria Tel. +43 (0)1 614 74 - 0 • Fax +43 (0)1 614 74 - 100 www.tele-online.com