Contattori - Tempo di commutazione

[bit]

Per una applicazione ho la necessità di conoscere il tempo massimo di commutazione dei normali contattori tripolari di potenza, inteso come il tempo che intercorre tra il momento in cui si alimenta la bobina e il momento in cui si chiudono i contatti (rimbalzi esclusi).

Poichè il mio sistema potrebbe avere applicazione con varie taglie di contattori, preferirei non dover procurarmi tanti contattori differenti per effettuale le prove. Tra l'altro suppongo che i contattori più lenti siano quelli di taglia maggiore, e vorrei evitare di acquistarne solo per fare delle prove.

Se qualcuno ha qualche dato sottomano mi sarebbe di aiuto.

Grazie e ciao a tutti!

[Mario Maggi]

Caro Bit,

poiche' i tempi di azionamento sono brevi, diventa importante anche considerare come influisce la tensione istantanea di rete in quel momento rispetto alla magnetizzazione della bobina. Mi spiego meglio: se chiudi il contatto quando la sinusoide di tensione di quella fase e' a zero V, solo quando la tensione (nella prima parte della sinusoide) sara' salita un po' comincera' ad eccitare la bobina.

Se casualmente chiudi il contatto quando la tensione e' - per esempio - al 30 %, misurerai tempi inferiori.

Cosi' pure, se chiudi casualmente mentre la sinusoide sta declinando, dovrai aspettare un tempo maggiore prima di vedere risalire la tensione e poi scorrere la corrente.

So che i costruttori di contattori possono fornire i dati che chiedi, io non li ho.

Ciao

Mario

[Piero Azzoni]

se e' cosi' critica l'applicazione l'unica risposta e' nei contattori (impropriamente cosi' chiamenti) statici.

un contattore statico attiva il circuito sicuramente la prima volta che la semionda della fase passa dallo zero, il che succede ogni 10 ms. (50 Hz. x 2).

ne consegue che la peggior ipotesi e' che quando piloti con segnale Vcc. cio' sia appena successo,

inpratica possiamo definire il ritardo con un tempo massimo di 9,99 (da chiarire con il fornitore solo quanti sono i decimali) ms.

come giustamente dice mario con contattori veri l'analisi e' molto piu' complessa e meno rigorosa.

inoltre mi permetterei di osservare che se il tempo di risposta e' significativo per l'applicazione non puo' essere corretto ignorare i rimbalzi.

[rguaresc]

qui c'e' qualcosa:

http://www.lovatoelectric.com/download/Cap...pitolo_i_03.pdf

a pagina 39 e oltre..

I dati sembrano riferirsi ai contatti ausiliari, ma dovrebbero valere anche per i principali. Se la corrente di spunto e' elevata i rimbalzi avvengono con l'arco e quindi senza interruzione della corrente. Un altro indizio e' che il tempo morto dei temporizzatori stella triangolo e' di solito circa 50 ms, questo dovrebbe essere un massimo.

[bit]

La criticità dell'applicazione nonè nel tempo di commutazione in se... l'importante è conoscerlo bene per compensarlo. Ho solo bisogno di un valore di massima di tale valore.

50 ms potrebbe essere una stima giusta. Ma anche un contattore da 500 A riesce a commutare in 50 ms o ci mette di più?

Ciao e grazie a tutti.

[Mario Maggi]

Caro bit,

se la domanda e' relativa a quel problema gia' discusso, considera 200 ms nella peggiore delle ipotesi.

Ciao

Mario

[bit]

Perfetto. E' un buon inizio come valutazione.

Ciao a tutti.

[adross]

Mi viene una riflessione assolutamente personale.

Se capisco bene, l'argomento tratta l'impiego dei tradizionali contattori trifasi per motori.

Parlando di tempi brevi si suppone impiegi di avviamento e arresto rapidi tipici dei sistemi di posizionamento.

Credo che non ci sia molto senso pratico infatti preoccuparsi di azionare un classico motore trifase con una pompa (con le proprie inerzie) o un carico resistivo preoccupandosi di valutare pochi millisecondi di manovra. I valori possono essere attorno ai 200 - 300 millisecondi come ha indicato Mario Maggi. Sono comunque tempi variabili a seconda del costruttore e della grandezza del contattore.

Se esiste veramente un problema di velocità di manovra l'unica soluzione affidabile è statica, come dice Azzoni.

Cosa importante, non è stata indicata la frequenza di manovra dei contattori. Se la frequenza è alta il contattore elettromeccanico muore inevitabilmente per scassamento meccanico dei componenti che lo formano.

Altre questione da considerare in caso di commutazioni rapide.

Tempo di spegnimento dell'arco nelle camere dei contattori e tensione residua di impianto.

Questo vale solo se dopo le aperture del contattore ci sono delle richiusure rapide del medesimo o di altri contattori. Vedi stella triangolo o doppie velocità.

In un contattore tradizionale all'interno delle camere c'è l'aria. all'atto dell'apertura dei contatti da carico si sviluppano due fenomeni che in certi casi devono essere considerati. Il primo è lo spegnimento della ionizzazione dell'ambiente dei contatti che non è istantanea, il secondo è la presenza in certe situazioni dipendenti dal tipo di carico a valle di una tensione residua in fase di spegnimento. La richiusura dell'energia in presenza di una significativa tensione residua porta alla distruzione certa del contattore. Sinceramente se avessi la necessita di commutare carichi veloci in modo affidabile valuterei la soluzione statica. Il fenomeno della tensione residua che può essere anche controfase va considerato in ogni caso perchè dipende dal carico.

Negli impianti industriali sono normalmente presenti commutazioni veloci su quadri di grande potenza.

Se la commutazione è rapida allora si impiega in sistema con sincronoscopio in grado di valutare anche l'angolo di fase, se la commutazione e veloce allora c'è un relè che controlla la tensione residua proprio per evitare cortocircuiti.

Saluti

[Mario Maggi]

Caro adross,

hai mai scritto un libro? Lo comprerei volentieri in quanto spieghi chiaramente e bene.

Con bit ho discusso anche privatamente il problema, che non si riferisce ad un caso specifico ma riguarda un'idea in fase di test che riguarda solo ed esclusivamente i contattori classici, e non quelli statici.

Concordo con quanto hai scritto, ma ti assicuro che domanda di bit ha la sua validita'.

Ciao

--------------

mariomaggi

[adross]

Come dite spesso, ho interpretato la domanda per quanto ho potuto capire dai dati espressi.

Non metto in dubbio che ci siano applicazioni che richiedono l'impiego dei contattori in questo modo.

Esempio se devi utilizzare grandi correnti, oppure devi fare il parallelo tra due sistemi diversi, è indispensabile

conoscere il tempo di chiusura per predisporre l'esatto angolo di anticipo.

Questo è solo un esempio, ma indubbiamente c'è ne sono altri.

Una considerazione sul forum. A volte sarebbe molto utile poter includere dei piccoli disegni per

esplicitare meglio l'argomento. Sarebbe più semplice esprimere le risposte. I quesiti devono far capire esattamente cosa si desidera come risposta, e le risposte devono essere tecnicamente mirate al quesito.

Ci avete pensato ai minidisegni?

Ciao

[Piero Azzoni]

ma allora , Mario, si ritorna al tuo "date i dati" !

se e' un'applicazione industriale l'unica soluzione sono i contatori statici, l'idea di compensare il tampo di chiusura e' folle.

se e' un'applicazione di test basta avere fisso in linea un'oscilloscopio o un plc con ingresso a interupt e hsp a base temporale.

[Mario Maggi]

Caro Piero,

bit - giustamente - ha usato una certa riservatezza perche' forse arriva a un brevetto. Per questo ora non puo' dare i dati.

l'idea ....... e' folle.

Mi dicevano la stessa cosa nel 1975 quando volevo realizzare a transistor degli inverter PWM a tensione di rete, poi li ho prodotti in serie.

l'idea ........ e' folle.

Me l'hanno detto anche quando ho proposto degli SMES superconduttivi per 10 MVA ..... poi li hanno comprati.

Se ci pensi bene, ci potrebbe essere sotto una buona idea, non tanto folle.

Un caro saluto

Mario

[sdrule]

Piero secondo me ha dato una buona idea.

Se i tempi di commutazione li devi valutare a "più o meno un palmo" allora puoi seguire i cataloghi ma se devi avere un dato certo le variabili sono troppe e quindi conviene utilizzare un feedback che ti misuri il tempo di chiusura e compensi le variazioni. Per fare ciò od utilizzi un plc con gli attributi od un sistema embedded. Buon lavoro!

[bit]

Grazie comunque a tutti per le risposte. Chiarisco alcune cose per quelli che si sono impegnati tanto per rispondere ad un mio quesito che sembra e in effetti è molto banale.

Non ho riportato i dati dell'applicazione perchè in effetti non c'è un applicazione precisa.

Ho menzionato i contattori tripolari perchè in tutti i casi sarebbero proprio essi ad essere utilizzati, se utilizzo dispositivi statici cambio il problema e non è la strada che sto seguendo.

Non ho descritto l'applicazione per un problema di riservatezza di progetto, come dice Mario.

Avevo bisogno solo di un dato di massima e i valori menzionati da Mario penso vadano benissimo.

Non ho grossi contattori sottomano e mi serviva una valutazione.

Ovviamente caso per caso procederò ad una misurazione accurata e ripetuta del tempo di eccitazione, che nella mia applicazione deve essere compensato.

Grazie a tutti. Ciao!

Modificato: 16 novembre 2003 da bit