Manuale applicativo SIRIUS Apparecchi di manovra con

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Tecnica di manovra industriale
SIRIUS
Apparecchi di manovra con motori IE3
Manuale applicativo
Gerätehandbuch
Edizione
10/2014
Answers for industry.
1
Apparecchi di manovra con motori IE3 ___________________
Norme e leggi
2
___________________
Motori IE3
Tecnica di manovra industriale
SIRIUS
Apparecchi di manovra con
motori IE3
Manuale applicativo
Apparecchi di manovra con
motori IE3
3
Avvertenze per il
dimensionamento degli
apparecchi di manovra
SIRIUS
_________4
Istruzioni per il
dimensionamento degli
apparecchi di manovra
SENTRON
_________5
Contesto tecnico
6
A
___________________
Raccolta di link
10/2014
A5E34118826005A/RS-AA/001
Avvertenze di legge
Concetto di segnaletica di avvertimento
Questo manuale contiene delle norme di sicurezza che devono essere rispettate per salvaguardare l'incolumità
personale e per evitare danni materiali. Le indicazioni da rispettare per garantire la sicurezza personale sono
evidenziate da un simbolo a forma di triangolo mentre quelle per evitare danni materiali non sono precedute dal
triangolo. Gli avvisi di pericolo sono rappresentati come segue e segnalano in ordine descrescente i diversi livelli
di rischio.
PERICOLO
questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi
lesioni fisiche.
AVVERTENZA
il simbolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte o gravi
lesioni fisiche.
CAUTELA
indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare lesioni fisiche non gravi.
ATTENZIONE
indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare danni materiali.
Nel caso in cui ci siano più livelli di rischio l'avviso di pericolo segnala sempre quello più elevato. Se in un avviso
di pericolo si richiama l'attenzione con il triangolo sul rischio di lesioni alle persone, può anche essere
contemporaneamente segnalato il rischio di possibili danni materiali.
Personale qualificato
Il prodotto/sistema oggetto di questa documentazione può essere adoperato solo da personale qualificato per il
rispettivo compito assegnato nel rispetto della documentazione relativa al compito, specialmente delle avvertenze
di sicurezza e delle precauzioni in essa contenute. Il personale qualificato, in virtù della sua formazione ed
esperienza, è in grado di riconoscere i rischi legati all'impiego di questi prodotti/sistemi e di evitare possibili
pericoli.
Uso conforme alle prescrizioni di prodotti Siemens
Si prega di tener presente quanto segue:
AVVERTENZA
I prodotti Siemens devono essere utilizzati solo per i casi d’impiego previsti nel catalogo e nella rispettiva
documentazione tecnica. Qualora vengano impiegati prodotti o componenti di terzi, questi devono essere
consigliati oppure approvati da Siemens. Il funzionamento corretto e sicuro dei prodotti presuppone un trasporto,
un magazzinaggio, un’installazione, un montaggio, una messa in servizio, un utilizzo e una manutenzione
appropriati e a regola d’arte. Devono essere rispettate le condizioni ambientali consentite. Devono essere
osservate le avvertenze contenute nella rispettiva documentazione.
Marchio di prodotto
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citati in questo manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo da parte di terzi per i propri scopi può violare i
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Indice del contenuto
1
2
3
4
Norme e leggi ......................................................................................................................................... 7
1.1
Classi di efficienza per motori IEC con funzionamento da rete ................................................7
1.2
Eccezioni nell'ordinanza UE ..................................................................................................... 9
1.3
Motori standard secondo IEC 60034-30-1 ..............................................................................10
Motori IE3 ............................................................................................................................................. 11
2.1
Motori IE3 di Siemens .............................................................................................................11
2.2
2.2.1
Caratteristiche differenti dei motori IE3 rispetto ai motori IE1 / IE2 ........................................13
Analisi e verifiche ....................................................................................................................13
Apparecchi di manovra con motori IE3 .................................................................................................. 21
3.1
Consumo energetico ridotto ....................................................................................................23
3.2
Portfolio degli apparecchi di manovra Siemens per l'impiego con motori IE3 ........................24
Avvertenze per il dimensionamento degli apparecchi di manovra SIRIUS .............................................. 29
4.1
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
Contattori per il comando di motori .........................................................................................29
Contattori di potenza 3RT2 .....................................................................................................29
Contattori di potenza 3RT1 .....................................................................................................29
Contattori sottovuoto 3RT12/3TF68 .......................................................................................30
Contattori speciali ...................................................................................................................30
4.2
4.2.1
4.2.2
Combinazioni di contattori per il comando di motori ...............................................................31
Teleinvertitori 3RA23, 3RA13 .................................................................................................31
Teleavviatori stella-triangolo 3RA24, 3RA14 (premontati e montati lato cliente) ...................31
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
Softstarter ...............................................................................................................................32
Caratteristiche comuni dei softstarter .....................................................................................32
Softstarter SIRIUS 3RW30 e 3RW40 per applicazioni Standard ...........................................33
Softstarter SIRIUS 3RW44 per applicazioni High Feature .....................................................34
4.4
4.4.1
Apparecchi di manovra statici per il comando di motori .........................................................35
Apparecchi di manovra statici 3RF34 .....................................................................................35
4.5
4.5.1
4.5.2
4.5.3
Apparecchi di protezione ........................................................................................................36
Interruttori automatici 3RV2, 3RV1 .........................................................................................36
Interruttori di protezione avviatore ..........................................................................................38
Relè di sovraccarico 3RU2, 3RU1, 3RB3, 3RB2 ....................................................................40
4.6
4.6.1
4.6.2
4.6.3
4.6.4
Partenze motore e avviatori motore per l'impiego nel quadro elettrico ..................................40
Partenze motore SIRIUS 3RA21, 3RA22 ...............................................................................40
Partenze compatte SIRIUS 3RA6...........................................................................................42
Avviatori motore SIRIUS 3RM1 ..............................................................................................43
Avviatori motore Standard e avviatori motore Safety ET 200S ..............................................44
4.7
4.7.1
4.7.2
Avviatori motore per l'impiego sul campo, grado di protezione elevato .................................45
Avviatore motore ET 200pro ...................................................................................................45
Avviatori motore SIRIUS M200D ............................................................................................46
Manuale applicativo, 10/2014, A5E34118826005A/RS-AA/001
5
Indice del contenuto
5
4.7.3
Avviatori motore MCU ............................................................................................................ 47
4.8
4.8.1
Apparecchi di monitoraggio e di comando ............................................................................. 48
Apparecchi di gestione e comando motore SIMOCODE pro ................................................ 48
Istruzioni per il dimensionamento degli apparecchi di manovra SENTRON ............................................ 49
5.1
5.1.1
5.1.2
6
A
Interruttori automatici scatolati ............................................................................................... 49
Interruttori automatici scatolati 3VL per la protezione motore ............................................... 49
Interruttori automatici scatolati 3VL per la protezione avviatore ............................................ 51
Contesto tecnico ................................................................................................................................... 53
6.1
Contesto tecnico relativo agli interruttori automatici .............................................................. 53
6.2
Contesto tecnico relativo ai softstarter ................................................................................... 55
Raccolta di link...................................................................................................................................... 59
A.1
Norme - ordinanze - direttive ................................................................................................. 59
A.2
Tecnica di azionamento ......................................................................................................... 60
A.3
Apparecchi di manovra .......................................................................................................... 60
A.4
Partenze motore e avviatori motore ....................................................................................... 61
A.5
Apparecchi di gestione e comando motore SIMOCODE pro ................................................ 62
6
Norme e leggi
1.1
1
Classi di efficienza per motori IEC con funzionamento da rete
Norme e leggi
Nell'Unione Europea sono state emanate numerose leggi con l'obiettivo di ridurre il consumo
energetico e quindi le emissioni di CO2. Nell'ordinanza UE 640/2009 e nel supplemento
04/2014 vengono trattati il consumo energetico o l'efficienza energetica dei motori asincroni
per funzionamento da rete in ambito industriale. Questa ordinanza è valida in tutti i Paesi
dell'Unione Europea.
La norma IEC 60034-30-1:2014 definisce livelli di rendimento o classi di efficienza a 50 e
60 Hz specificando quali motori sono interessati e quali deroghe valgono per tutto il mondo.
L'ordinanza UE è basata essenzialmente su questa norma.
Nomenclatura
● Nell'IEC 60034-30-1 sono state definite per i motori asincroni nuove classi di efficienza
(IE = International Efficiency):
● IE1 (Standard Efficiency)
● IE2 (High Efficiency)
● IE3 (Premium Efficiency)
● IE4 (Super Premium Efficiency)
Piano cronologico
Le modifiche hanno effetto a partire dalle seguenti date:
● Dal 16.06.2011:
Rispetto dei livelli minimi di rendimento IE2 richiesti per legge per motori asincroni adatti
per il servizio S1 secondo l'ordinanza UE.
● Dal 27.07.2014:
Ampliamento dell'ordinanza UE 640/2009 con il supplemento 04/2014.
● Dal 01.01.2015:
Rispetto dei livelli minimi di rendimento IE3 richiesti per legge per potenze da 7,5 a
375 kW o motori IE2 con convertitore di frequenza.
● Dal 01.01.2017:
Rispetto dei livelli minimi di rendimento IE3 richiesti per legge per potenze da 0,75 a
375 kW o motori IE2 con convertitore di frequenza.
7
Norme e leggi
1.1 Classi di efficienza per motori IEC con funzionamento da rete
Campo di validità
Motori interessati: ordinanza UE 640/2009 e 04/2014 basata sulla norma IEC 60034-30
Descrizione
L'ordinanza UE è valida in tutti i Paesi UE.
La base per il calcolo delle perdite e quindi per la determinazione del livello
di rendimento è la IEC 60034-2-1: 2007.
Numero di poli
2, 4, 6
Campo di potenza
0,75 - 375 kW
Livello
IE1 - Standard Efficiency
IE2 - High Efficiency
IE3 - Premium Efficiency
Tensione
< 1000 V, 50/60 Hz
Grado di protezione
Tutti
Validità
Norma IEC 60034-30-1 valida da marzo 2014, l'ordinanza UE è in vigore dal
16.6.2011. Ai produttori non è più consentito di immettere sul mercato
economico europeo motori IE1.
Motori secondo NEMA Premium
I motori secondo NEMA Premium per il mercato nordamericano devono corrispondere alla
legge sugli standard di efficienza energetica EISA 2007. Dal dicembre 2010 i motori devono
soddisfare i requisiti NEMA Premium Efficient. Questi requisiti sono simili ai requisiti per IE3.
I requisiti tecnici per i motori destinati al mercato nordamericano sono descritti in NEMA
MG-1.
In Australia valgono requisiti simili come nell'America del Nord.
Impiego ad efficienza energetica di avviatori motore o di convertitori di frequenza
Un documento di posizione comune di CAPIEL e CEMEP sull'ordinanza (CE) 640/2009 si
trova in Internet (http://www.ebpg.bam.de/de/produktgruppen/ener11motor.htm).
8
Norme e leggi
1.2 Eccezioni nell'ordinanza UE
1.2
Eccezioni nell'ordinanza UE
Motori interessati: ordinanza UE 640/2009 e 04/2014 basata sulla norma IEC 60034-30
Validità fino al 26 luglio 2014
Validità dal 27 luglio 2014
•
Ad altitudini oltre 1 000 metri sul livello del
mare
•
Ad altitudini oltre 4 000 metri sul livello del
mare
•
Con temperature ambiente superiori a 40 °C
•
Con temperature ambiente superiori a 60 °C
•
Con temperature ambiente inferiori a -15 °C
(qualsiasi motore) o inferiori a 0 °C (motore
raffreddato ad acqua)
•
Con temperature ambiente inferiori a -30 °C
(qualsiasi motore) o inferiori a 0 °C (motore
raffreddato ad acqua)
•
Con temperature del liquido refrigerante in
ingresso ad un prodotto inferiori a 5 °C o
superiori a 25 °C
•
Con temperature del liquido refrigerante in
ingresso ad un prodotto inferiori a 0 °C o
superiori a 32 °C
Eccezioni invariate
● Motori progettati per funzionare completamente immersi in un liquido
● Motori integrati completamente in un prodotto (come ad es. un riduttore, una pompa, un
ventilatore o un compressore), la cui efficienza energetica non può essere determinata a
prescindere da questo prodotto
● Motori progettati appositamente per funzionare alle seguenti condizioni:
– con temperature di esercizio superiori a 400 °C
– in aree a rischio di esplosione secondo la direttiva 94/9/CE del Parlamento europeo e
del Consiglio
● Motori autofrenanti
Non interessati
● Motori a 8 poli
● Motori a poli commutabili
● Motori sincroni
● Motori adatti esclusivamente per il servizio intermittente S2 ... S9
● Motori monofase
9
Norme e leggi
1.3 Motori standard secondo IEC 60034-30-1
1.3
Motori standard secondo IEC 60034-30-1
Descrizione
La nuova norma EN 60034-30-1:2014 definisce le seguenti classi di rendimento valide in
tutto il mondo per motori asincroni trifase in bassa tensione nel campo di potenza da
0,12 kW a 1000 kW:
● IE1 = Standard Efficiency (paragonabile a EFF2)
● IE2 = High Efficiency (paragonabile a EFF1)
● IE3 = Premium Efficiency
● IE4 = Super Premium Efficiency
Le vecchie designazioni europee (EFF3, EFF2 e EFF1) sono al momento ancora valide, ma
vengono progressivamente sostituite dalle nuove classi IE.
Nota
Grandezze costruttive secondo norma
Grazie alle grandezze costruttive secondo norma (specialmente in riferimento alle altezze
d'asse) è possibile una sostituzione 1:1 senza problemi.
10
2
Motori IE3
2.1
Motori IE3 di Siemens
Descrizione
I motori asincroni conformi a IE3 di Siemens si distinguono per affidabilità, lunga durata di
vita e robustezza.
I motori IE3 Premium Efficiency di Siemens sono disponibili nel campo di potenza da 500 W
a 375 kW in innumerevoli varianti standard.
I motori IEC sono progettati in modo omogeneo nella classe di rendimento IE3 per il campo
di validità dell'ordinanza UE 640/2009 da 750 W a 375 kW.
I motori sono adatti per tutte le applicazioni nell'industria manifatturiera e nell'industria di
processo.
Nota
Ordinanza UE 640/2009 dal gennaio 2015
Dal gennaio 2015 diventerà vincolante il livello di rendimento minimo IE3 per potenze tra
7,5 kW e 375 kW.
In alternativa si può impiegare un motore IE2 con un convertitore di frequenza. Rispettare le
seguenti avvertenze.
Nota
Confronto tra motori IE3 e motori IE2 con convertitori di frequenza
Dal punto di vista energetico un motore IE3 non equivale a un motore IE2 con convertitore di
frequenza. In applicazioni con un numero di giri fisso un motore IE3 con un avviatore motore
è la soluzione migliore dal punto di vista energetico ed economico. I convertitori di frequenza
dovrebbero essere impiegati laddove l'applicazione richiede una regolazione del numero di
giri.
Nota
Grazie alle grandezze costruttive secondo norma (specialmente in riferimento alle altezze
d'asse) è possibile una sostituzione 1:1 senza problemi.
Descrizione e applicazione dell'ordinanza eco-design - ordinanza (CE) N. 640/2009 (motori elettrici)
Avvertenze per l'applicazione pratica del regolamento UE attuale per la realizzazione di
sistemi di azionamento ad efficienza energetica si trovano in Internet
(http://www.capiel.eu/en/publications/leaflet/).
11
Motori IE3
2.1 Motori IE3 di Siemens
Gamma di motori IE3 Premium Efficiency
Materiale della
carcassa
General Purpose
SIMOTICS GP
Severe Duty
SIMOTICS SD
Antideflagranti
SIMOTICS XP
Definite Purpose
SIMOTICS DP
Transnorme
SIMOTICS TN
Alluminio
Ghisa
Alluminio o ghisa
Alluminio o ghisa
Ghisa
Campo di potenza
0,09 … 45 kW
0,75 … 315 kW
0,09 … 1 000 kW
0,37 … 481 kW
200 … 3 500 kW
Requisiti di legge
Sono di regola
soggetti ai livelli di
rendimento minimi
a partire da 750 W
Sono di regola
soggetti ai livelli
di rendimento
minimi
Non sono soggetti
ai livelli di
rendimento minimi,
ma sono disponibili
in ampi campi in
IE3
Sono soggetti in
ampi campi ai
livelli di
rendimento minimi
(ad es. nave, gas
di combustione)
Sono di regola
soggetti ai livelli di
rendimento minimi
fino a 375 kW
Pompe, ventilatori, compressori,
tecnica dei trasporti industriali,
applicazioni
navali, offshore,
miscelatori, mulini, estrusori, rulli,
con esigenze
particolari in
termini di
robustezza
soprattutto
nell'industria
chimica e petrolchimica. Industria
Per applicazioni
industriali
generiche con
esigenze particolari
di protezione
antideflagrante,
ad es. nell'industria
di processo
Motori speciali per
ad es piani di
lavoro a rulli e
rulliere di
trasporto,
aerazione e
ventilazione di
gallerie,
parcheggi, centri
commerciali, gru
portuali, stazioni
per container
Pompe, ventilatori,
compressori,
miscelatori,
estrusori
nell'industria
chimica e
petrolchimica.
Industria,
macchine da
carta, industria
mineraria,
industria del
cemento, industria
siderurgica e
applicazioni navali
incl. propulsione
SIMOTICS SD
SIMOTICS XP
(http://www.sieme (http://www.siemen
ns.com/simotics- s.com/simotics-xp)
sd)
SIMOTICS DP
(http://www.sieme
ns.com/simoticsdp)
SIMOTICS Ncompact
(http://www.sieme
ns.com/simotics-ncompact)
Campi d'impiego e Pompe, ventilatori,
settori
compressori,
tecnica dei
trasporti industriali
con esigenze
particolari di peso
ridotto e massima
efficienza
Ulteriori
informazioni
SIMOTICS GP
(http://www.sieme
ns.com/simoticsgp)
12
Motori IE3
2.2 Caratteristiche differenti dei motori IE3 rispetto ai motori IE1 / IE2
2.2
Caratteristiche differenti dei motori IE3 rispetto ai motori IE1 / IE2
2.2.1
Analisi e verifiche
Analisi e verifiche
Siemens ha eseguito numerose analisi e misure riguardo ai motori IE3 presenti sul mercato.
Le curve seguenti mostrano le variazioni tendenziali dei motori IE3. I risultati sono sempre
riferiti al valore medio delle grandezze rappresentate. Per tutte le grandezze, che descrivono
l'avviamento del motore, sono possibili ampie dispersioni a causa della varietà dei produttori,
della tecnica costruttiva e delle serie di prodotti.
Differenze rispetto ai motori IE2
● Rendimento superiore dei motori IE3
● Riduzione delle correnti nominali
● Aumento della corrente di avviamento
● Aumento della corrente di inserzione
13
Motori IE3
Rendimento superiore dei motori IE3
I nuovi motori IE3 si distinguono per un rendimento superiore rispetto ai motori IE1 / IE2
finora disponibili. Nel campo di potenza superiore i motori IE1 e IE2 hanno già un
rendimento assai elevato che però diminuisce con il decrescere della potenza. È pertanto
maggiore l'efficienza dei motori IE3 richiesta per legge nel campo di potenza inferiore. La
figura seguente mostra il rendimento richiesto in riferimento alla potenza del motore per
motori IE1, IE2 e IE3.
14
Motori IE3
Riduzione delle correnti nominali
L'aumento di efficienza richiesto per i motori IE3 è per lo più ottenuto grazie alla riduzione
delle correnti nominali. Nei piccoli campi di potenza l'aumento di efficienza richiesto è
maggiore, pertanto in questo caso lo scostamento della corrente nominale è maggiore.
Maggiore è la potenza, altrettanto minore è lo scostamento delle correnti nominali rispetto ai
motori IE1 / IE2. La figura seguente mostra la variazione del valore medio delle correnti
nominali con i motori IE2 e IE3 rispetto ai motori IE1, con i quali risulta in pratica un'ampia
dispersione delle correnti nominali per ogni classe di potenza.
15
Motori IE3
Rapporti di corrente di avviamento crescente
I rapporti di corrente di avviamento (rapporto tra corrente di avviamento e corrente nominale;
stato stazionario, rotore frenato fisso) aumentano con classe IE crescente.
La seguente rappresentazione mostra l'aumento dei rapporti di corrente avviamento. Risulta
evidente lo spostamento tendenziale verso rapporti di corrente di avviamento maggiori con
classi IE superiori
16
Motori IE3
Valori medi del rapporto di corrente di avviamento
La grafica seguente mostra i valori medi del rapporto di corrente di avviamento delle diverse
classi di efficienza in riferimento al campo di potenza. Si vede qui chiaramente che,
nonostante il notevole aumento del rapporto di corrente di avviamento, nel campo di potenza
inferiore i valori medi sono ancora ad un livello inferiore rispetto a quelli del campo di
potenza superiore:
Varianza della corrente di avviamento
17
Motori IE3
Corrente di avviamento = Corrente nominale * Rapporto di corrente di avviamento
All'opposto del rapporto di corrente di avviamento, la corrente di avviamento varia di meno.
Questo effetto dipende dalla corrente nominale inferiore dei motori IE3.
Esempio: classe di potenza 4 - 15 kW per IE3 rispetto a IE2
● Le correnti nominali scendono mediamente del 4,5 %
● I rapporti di corrente di avviamento salgono del 13,5 %
● La corrente di avviamento sale soltanto dell'11,5 %.
18
Motori IE3
Aumento della corrente di inserzione
La corrente di inserzione è un processo di stabilizzazione dinamico. Esso si svolge come
segue:
1. Collegamento di un utilizzatore induttivo (motore) ad una rete di alimentazione in corrente
alternata.
2. Processi transitori dinamici nel motore
3. Effetti di saturazione nei pacchi lamellari del motore
Ciò avviene con tutte le operazioni di inserzione (avviamento diretto) e commutazione
(commutazione YD).
Le correnti più elevate si verificano solitamente in una o due fasi nella prima semionda. Nel
diagramma seguente ciò si vede chiaramente nella fase 2 e nella fase 3. L'altezza assoluta
dipende soprattutto dalle posizioni delle fasi all'inserzione e dalla effettiva tensione di rete.
Processo di inserzione (avviamento) di un motore IE3 da 250 kW con corrente nominale
normalizzata
19
Motori IE3
Altezza della corrente di inserzione
L'altezza della corrente di inserzione di IE1 rispetto a IE2 e IE3 dipende dai seguenti fattori
nella rispettiva applicazione:
● Struttura del motore
● Condizioni della rete (specialmente riguardo all'entità della potenza di cortocircuito del
trasformatore e pertanto alla stabilità della tensione)
● Lunghezza e posa dei cavi del motore
● Posizione della fase all'inserzione.
20
3
Metodica per la determinazione dell'indice di efficienza energetica di un'applicazione EN 50598
Nella serie di norme europee EN 50598 è descritta una metodica per la determinazione
dell'indice di efficienza energetica di un'applicazione, che si basa sul concetto del modello
semianalitico (SAM).
Ulteriori informazioni si trovano in Internet all'indirizzo EN 50598-1:2014-01
(http://www.industry.siemens.com/topics/global/en/energy-efficient-production/legislationand-standards/Pages/legislation-and-standards.aspx)
Componenti di sistema di una catena cinematica
● Apparecchio di protezione
● Apparecchio di avviamento motore (ad es. avviatore motore, contattore)
● Apparecchio di comando motore (ad es. sistema di gestione e comando motore,
softstarter)
● Apparecchio di regolazione motore (ad es. convertitore di frequenza)
● Motore
● Riduttore
● Cablaggio
● Macchina operatrice
Azionamenti elettrici
● Azionamenti a velocità fissa - sistemi non regolati (ca. 75 % di tutti gli azionamenti)
● Azionamenti a velocità variabile - sistemi regolati (ca. 25 %)
21
Azionamenti a velocità fissa
Nel caso di azionamenti a velocità fissa un motore funziona continuamente con il suo
numero di giri nominale. Velocità fisse si ottengono con motori comandati da apparecchi di
manovra come contattori o softstarter. Questi apparecchi di manovra si distinguono per la
ridotta potenza dissipata propria.
Punti essenziali:
● Adattamento della velocità nel processo non ottimale
● Adattamento ottimale del sistema al carico
● Carico (variazione di coppia) possibile tra il 40 % e il 120 %, poiché il motore asincrono
mantiene autonomamente l'alta efficienza
● Non sono necessarie misure addizionali. È ottenibile una massima efficienza tra il 40 % e
il 120 % del carico.
Azionamenti a velocità variabile
Variando la tensione e la frequenza la velocità cambia in modo continuo. Ciò si realizza con
un convertitore di frequenza.
Punti essenziali:
● Adattamento della velocità quando il processo lo richiede (nessun aumento di efficienza)
● Regolazione della velocità per l'adattamento al carico (alta efficienza come a pieno
carico)
● Necessità di misure addizionali come l'impiego di un convertitore di frequenza per la
regolazione
● Perdite addizionali nella catena cinematica a causa di perdite proprie del convertitore di
frequenza e delle perdite addizionali nel motore nonché nei filtri eventualmente necessari
● In caso di frequente funzionamento con carico parziale si possono compensare con la
regolazione di velocità le perdite addizionali sopra citate o persino realizzare significativi
risparmi di energia.
22
3.1 Consumo energetico ridotto
3.1
Consumo energetico ridotto
Esempi di tecnica di manovra a risparmio energetico
● Contattori
I contattori ad efficienza energetica 3RT2 sono dotati di un comando elettronico della
bobina. Ciò riduce la potenza dissipata propria fino al 92 % - e contemporaneamente con
potenza di inserzione minima. È così spesso possibile impiegare alimentatori da rete per
corrente di carico a DC 24 V più piccoli.
● Partenza compatta
Rispetto alle partenze motore convenzionali, con la riduzione dei punti di contatto e il
monitoraggio di corrente elettronico la potenza dissipata propria nella partenza compatta
3RA6 scende fino all'80 %.
● Softstarter
I softstarter 3RW utilizzano bypass di corrente intelligenti integrati. Ciò riduce la potenza
dissipata propria in esercizio fino al 92 %.
● Relè di sovraccarico
I relè di sovraccarico 3RB con sganciatore elettronico al posto dello sganciatore a
bimetallo si distinguono non solo per un campo di regolazione più ampio ma anche per
una potenza dissipata propria ridotta fino al 98 %.
23
3.2 Portfolio degli apparecchi di manovra Siemens per l'impiego con motori IE3
3.2
Portfolio degli apparecchi di manovra Siemens per l'impiego con
motori IE3
Tecnica di manovra industriale SIRIUS - Prodotti ad efficienza energetica
Figura
Designazione del
prodotto
N. di articolo
Grandezza
costruttiva
Campo di
potenza
Campo di
corrente
Contattore di potenza
per il comando di
motori
3RT2
S00 - S2
3 - 37 kW
7 - 80 A
Contattore di potenza
per il comando di
motori
3RT1
S3 - S12
30 - 250 kW
65 - 500 A
Contattore sottovuoto
per il comando di
motori
3RT12
S10 - S12
110 - 250 kW
225 - 500 A
Contattore sottovuoto
per il comando di
motori
3TF6
14
335 kW
630 A
Contattore
d'interfaccia
3RT20
S00-S0
3 - 15 kW
7 - 32 A
Combinazione di
contattori,
teleinvertitore
3RA23
S00 - S2
3 - 37 kW
7 - 80 A
24
Figura
Designazione del
prodotto
N. di articolo
Grandezza
costruttiva
Campo di
potenza
Campo di
corrente
Combinazione di
contattori,
teleinvertitore
3RA13
S3
30 - 45 kW
65 - 95 A
Combinazione di
contattori,
teleavviatore stellatriangolo
3RA24
S00 - S2
5,5 - 55 kW
12 - 115 A
Combinazione di
contattori,
teleavviatore stellatriangolo
3RA14
S3
55 - 75 kW
115 - 150 A
Softstarter per
applicazioni Standard
3RW30
-
1,5 - 55 kW
3 - 106 A
Softstarter per
applicazioni Standard
3RW40
-
5,5 - 250 kW
12,5 - 432 A
Softstarter per
applicazioni High
Feature
3RW44
-
15 - 710 kW
29 - 1214 A
Apparecchi di manovra 3RF34
statici per il comando
di motori
-
2,2 - 7,5 kW
(1,5 - 3 kW
teleinvertitori)
5,2 - 16 A
(3,8 - 7,4 A
teleinvertitori)
Interruttore automatico 3RV20
per la protezione
motore
S00 - S2
0,04 - 37 kW
0,11 - 80 A
25
Figura
Designazione del
prodotto
N. di articolo
Grandezza
costruttiva
Campo di
potenza
Campo di
corrente
per avviatori combinati
S00 - S2
0,04 - 37 kW
0,16 A - 80 A
per la protezione
motore
S3
18,5 - 45 kW
11 - 100 A
per avviatori combinati
S3
18,5 - 45 kW
11 - 100 A
Relè termico di
sovraccarico
3RU2
S00 - S2
-
0,11 - 80 A
Relè termico di
sovraccarico
3RU1
S3
-
18 - 100 A
Relè elettronico di
sovraccarico
3RB3
S00 - S2
-
0,1 - 80 A
Relè elettronico di
sovraccarico
3RB2
S3 - S12
-
12,5 - 630 A
26
Figura
Designazione del
prodotto
N. di articolo
Grandezza
costruttiva
Campo di
potenza
Campo di
corrente
Partenza motore
3RA2
S00 - S2
0,06 - 30 kW
0,2 - 65 A
Partenza compatta
3RA6
-
0,09 - 15 kW
0,1 - 32 A
Avviatore motore
3RM1
-
0,1 - 3 kW
0,1 - 7 A
Avviatore motore
ET 200S
3RK1301
-
fino a 7,5 kW
0,3 - 16 A
Avviatore motore
ET 200pro
3RK1304
-
fino a 5,5 kW
0,15 - 12 A
Avviatore motore
M200D
3RK1305
3RK1315
3RK1325
fino a 5,5 kW
0,15 - 12 A
0,25 - 5,5 kW
0,7 - 12,5 A
Avviatore motore MCU 3RK4320
-
27
Figura
Designazione del
prodotto
N. di articolo
Grandezza
costruttiva
Campo di
potenza
Campo di
corrente
Apparecchi di gestione 3UF7
e comando motore
SIMOCODE pro
S00 - S12
(grandezze dei
trasformatori di
corrente)
fino a 800 kW
0,3 - 820A
Interruttore automatico 3VL
scatolato SENTRON
per la protezione
motore
-
45 - 250 kW
80 - 430 A
Interruttore automatico 3VL
scatolato SENTRON
per protezione
avviatore
-
37 - 315 kW
66 - 540 A
(limite di potenza
superiore S14
contattore da
820 A e
690 V / 1000 V)
28
Avvertenze per il dimensionamento degli apparecchi
di manovra SIRIUS
4.1
Contattori per il comando di motori
4.1.1
Contattori di potenza 3RT2
4
Descrizione
I contattori di potenza 3RT2 sono stati ottimizzati per il comando di motori IE3 e possono
essere impiegati senza ulteriori limitazioni con motori IE3 per avviamento diretto e con
inversione.
I contattori ad alta efficienza energetica 3RT2 sono dotati di un comando elettronico della
bobina. Questo consente di ridurre la potenza di ritenuta al minimo necessario e anche la
potenza di inserzione risulta contenuta. Si possono così impiegare più spesso alimentatori
da rete per corrente di carico a DC 24 V più piccoli.
4.1.2
Contattori di potenza 3RT1
Descrizione
I contattori di potenza 3RT1 della grandezza costruttiva S3 sono stati ottimizzati per il
comando di motori IE3 e possono essere impiegati senza ulteriori limitazioni con motori IE3
per avviamento diretto e con inversione
I contattori di potenza 3RT1 di grandezza costruttiva da S6 a S12 possono essere impiegati
senza ulteriori limitazioni con motori IE3 per avviamento diretto e con inversione fino ad un
rapporto di corrente di avviamento pari a 8,5. A partire da un rapporto di corrente di
avviamento maggiore di 8,5 è consigliabile l'impiego dell'azionamento elettronico per
l'avviamento diretto e con inversione nelle singole classi di potenza.
AC-3 / 400 V / 60°C
Rapporto di corrente di avviamento
motore < 8,5
55 kW
3RT1054
75 kW
90 kW
motore > 8,5
3RT1055
3RT1056
3RT1056-.N
110 kW
3RT1064
132 kW
3RT1065
160 kW
3RT1066
200 kW
250 kW
3RT1066-.N
3RT1075-.N
3RT1076
3RT1076-.N
Per altre tensioni valgono i criteri di scelta in modo analogo.
29
Avvertenze per il dimensionamento degli apparecchi di manovra SIRIUS
4.1 Contattori per il comando di motori
4.1.3
Contattori sottovuoto 3RT12/3TF68
Descrizione
I contattori sottovuoto 3RT12/3TF68 possono essere impiegati senza ulteriori limitazioni con
motori IE3 per avviamento diretto e con inversione fino ad un rapporto di corrente di
avviamento pari a 8,5.
A partire da un rapporto di corrente di avviamento maggiore di 8,5 è consigliabile l'impiego
dell'azionamento elettronico per l'avviamento diretto e con inversione nelle singole classi di
potenza dell'3RT12.
Per i contattori sottovuoto 3TF6 è consigliabile a partire da un rapporto di corrente di
avviamento maggiore di 8,5 l'impiego della classe di potenza immediatamente superiore.
AC-3 / 400 V / 60°C
motore < 8,5
motore > 8,5
110 kW
3RT1264
132 kW
3RT1265
160 kW
3RT1266
200 kW
3RT1266-N
3RT1275
250 kW
3RT1276
3RT1276-N
335 kW
3TF68
3TF69
Per altre tensioni valgono i criteri di scelta in modo analogo.
4.1.4
Contattori speciali
Descrizione
Per tutte le varianti di contattori per motori, incl. le esecuzioni personalizzate, i contattori
d'interfaccia 3RT2 nonché i contattori quadripolari 3RT25 (contattori per applicazioni
ferroviarie con modulo di comando elettronico), i contattori di grandezza costruttiva S00 con
circuitazione di diodi / combinazione di diodi o raddrizzamento a onda intera integrato è
previsto il dimensionamento per motori IE3 su richiesta.
30
4.2 Combinazioni di contattori per il comando di motori
4.2
Combinazioni di contattori per il comando di motori
4.2.1
Teleinvertitori 3RA23, 3RA13
Descrizione
I contattori di potenza 3RT2 e 3RT1 di grandezza costruttiva S3 sono stati ottimizzati per il
comando di motori IE3 e possono essere impiegati senza ulteriori limitazioni con motori IE3.
Lo stesso vale anche per i teleinvertitori premontati 3RA23 (grandezza costruttiva S00, S0 e
S2) e 3RA13 (grandezza costruttiva S3).
4.2.2
Teleavviatori stella-triangolo 3RA24, 3RA14 (premontati e montati lato cliente)
Descrizione
I contattori di potenza 3RT2 sono stati ottimizzati per il comando di motori IE3 e possono
essere impiegati senza ulteriori limitazioni con motori IE3. Lo stesso vale anche per i
teleinvertitori stella-triangolo premontati 3RA24.
Per i teleavviatori stella-triangolo premontati 3RA14 è consigliabile un impiego con motori
IE3 solo fino ad un rapporto di corrente di avviamento pari a 8,5. Per rapporti di corrente di
avviamento maggiori è consigliabile, se possibile, impiegare teleavviatori stella-triangolo
3RA24 o seguire le istruzioni di progettazione per le combinazioni montate lato cliente.
A partire da un rapporto di corrente di avviamento maggiore di 8,5 è consigliabile per i
teleavviatori stella-triangolo nelle singole classi di potenza impiegare la grandezza
costruttiva immediatamente superiore.
AC-3 / 400 V / 60°C
motore < 8,5
motore > 8,5
Contattore di
triangolo / di rete
Contattore di stella
Contattore di
triangolo / di rete
Contattore di stella
75 kW
3RT1045
3RT1036
3RT1045
3RT1044
90 kW
3RT1054
3RT1044
3RT1054
3RT1045
110 kW
3RT1054
3RT1044
3RT1054
3RT1045
132 kW
3RT1055
3RT1045
3RT1055
3RT1054
160 kW
3RT1056
3RT1046
3RT1064
3RT1054
200 kW
3RT1064
3RT1054
3RT1065
3RT1055
250 kW
3RT1065
3RT1055
3RT1066
3RT1064
315 kW
3RT1075
3RT1064
3RT1075
3RT1065
355 kW
3RT1075
3RT1064
3RT1075
3RT1065
400 kW
3RT1075
3RT1065
3RT1075
3RT1065
500 kW
3RT1076
3RT1066
3RT1076
3RT1066
31
4.3 Softstarter
Protezione da cortocircuito con fusibili per avviamento diretto, con inversione e stella-triangolo
L'esecuzione con fusibili correttamente dimensionata funziona senza problemi in
combinazione con motori IE3. Osservare le istruzioni di dimensionamento dei produttori dei
fusibili.
4.3
Softstarter
4.3.1
Caratteristiche comuni dei softstarter
Descrizione
I softstarter vengono impiegati per avviare motori asincroni trifase con coppia e corrente di
avviamento ridotte.
Con i softstarter SIRIUS la corrente di inserzione viene ampiamente ridotta. L'avviamento
graduale del motore riduce la corrente di avviamento e il carico in rete.
I softstarter 3RW utilizzano bypass di corrente intelligenti integrati e riducono così la potenza
dissipata propria durante l'esercizio.
Funzioni chiave
● Avviamento graduale
● Avviamento graduale (solo 3RW40/44)
● Esclusione di picchi di corrente e di coppia nonché di colpi d'ariete in pompe e tubi.
● Serie Standard 3RW30/40 (fino a 55 kW/106 A) e serie High Feature 3RW44 (fino a
1200 kW) con interfaccia opzionale PROFIBUS o PROFINET
Limitazioni
I softstarter sono dimensionati secondo IEC 60947-4-2. Conformemente alla norma
apparecchi la massima corrente del motore da considerare è pari a 8 volte la corrente
nominale del motore (corrente di bloccaggio motore).
32
4.3 Softstarter
4.3.2
Softstarter SIRIUS 3RW30 e 3RW40 per applicazioni Standard
Descrizione
I softstarter SIRIUS 3RW30 e 3RW40 costituiscono un'alternativa agli avviatori diretti e agli
avviatori stella-triangolo. Il campo d'impiego principale è quello delle potenze medio-piccole.
● Come sostituto di teleavviatori stella-triangolo
– Onere di cablaggio ridotto
– Ingombro ridotto
– Minori fonti di errore possibili
– Assenza di manutenzione
● Per il funzionamento senza strappi in fase di avviamento
● L'arresto graduale opzionale offre vantaggi rispetto alla soluzione meccanica.
Limitazioni
nominale del motore (corrente di bloccaggio motore). Per il dimensionamento corretto di
softstarter per motori con elevati rapporti di corrente di avviamento (I/Ie >= 8) è consigliabile
utilizzare il nostro Simulation Tool for Soft Starters (STS) (disponibile a fine 2014):
● Download (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/101494917)
● Readme (http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/101494773)
Protezione da cortocircuito
L'esecuzione con interruttore automatico o con fusibili correttamente dimensionata funziona
senza problemi in combinazione con motori IE3. Osservare le istruzioni di dimensionamento
dei produttori.
Contesto tecnico
Ulteriori informazioni sul contesto tecnico si trovano nel capitolo "Contesto tecnico relativo ai
softstarter (Pagina 55)".
33
4.3 Softstarter
4.3.3
Softstarter SIRIUS 3RW44 per applicazioni High Feature
Descrizione
I softstarter elettronici SIRIUS 3RW44 offrono, oltre alle funzioni di avviamento e arresto,
numerose altre funzioni per soddisfare esigenze particolarmente elevate.
● Il campo di potenza arriva a 1200 kW.
● Livelli di potenza da 200 a 690 V
● Tutti gli apparecchi hanno una limitazione di corrente regolabile per escludere
sollecitazioni di picchi di corrente.
Caratteristiche importanti
● Apparecchi di protezione motore
● Apparecchi di monitoraggio e protezione per rete di alimentazione e softstarter
● Ingressi e uscite programmabili (eventualmente ingressi differenti)
● Diagnostica e statistica per il motore
● Moduli di comunicazione opzionali PROFIBUS e PROFINET
● Circuito dentro il triangolo motore
● Regolazione di coppia per avviamenti particolarmente difficili
● Funzione di arresto pompa per l'esclusione di colpi d'ariete
Limitazioni
nominale del motore (corrente di bloccaggio motore).
Per il corretto dimensionamento di softstarter per motori con elevati rapporti di corrente di
avviamento (I/Ie >= 8) è consigliabile utilizzare il nostro Simulation Tool for Soft Starters
(STS) (disponibile a fine 2014):
Protezione da cortocircuito con fusibili
L'esecuzione con interruttore automatico o con fusibili correttamente dimensionata funziona
senza problemi in combinazione con motori IE3. Osservare le istruzioni di dimensionamento
dei produttori.
Contesto tecnico
Ulteriori informazioni sul contesto tecnico si trovano nel capitolo "Contesto tecnico relativo ai
softstarter (Pagina 55)".
34
4.4 Apparecchi di manovra statici per il comando di motori
4.4
Apparecchi di manovra statici per il comando di motori
4.4.1
Apparecchi di manovra statici 3RF34
Descrizione
Gli apparecchi di manovra statici vengono impiegati per frequenze di manovra assai elevate.
Le esecuzioni dei contattori statici e dei teleinvertitori statici riportate in questo manuale sono
previste specialmente per il funzionamento con motori trifase fino a 7,5 kW.
Caratteristiche importanti
● Custodia isolata con dissipatore integrato
● Grado di protezione IP20
● Base di montaggio integrata per l'innesto a scatto su una guida DIN o per il montaggio su
una piastra di supporto.
● Molteplici tecniche di collegamento
● Collegamento ad innesto per comando
● Visualizzazione della tensione di comando mediante LED
Limitazioni
Gli apparecchi di manovra statici sono dimensionati secondo la norma di prodotto
IEC 60947-4-2 per motori con un rapporto di corrente di avviamento max. pari a 8 (I/Ie ≲ 8).
Per il dimensionamento di motori con rapporti di corrente di avviamento maggiori
(tip. I/Ie > 8) la massima corrente nominale di impiego consentita va ridotta secondo la
seguente tabella:
Rapporto di
corrente di
avviamento
Corrente nominale di impiego massima consentita [A]
Contattori statici
Teleinvertitori statici
3RF3405.BB..
3RF3410.BB..
3RF3412.BB..
3RF3416.BB..
3RF34 03.BD.4
3RF34 05.BD.4
3RF34 10.BD.4
<= 8 volte
5,2
9,2
12,5
16,0
3,8
5,4
7,4
8,5 volte
4,9
8,7
11,8
15,1
3,6
5,1
7,0
9 volte
4,6
8,2
11,1
14,2
3,4
4,8
6,6
9,5 volte
4,4
7,7
10,5
13,5
3,2
4,5
6,2
10 volte
4,2
7,4
10,0
12,8
3,0
4,3
5,9
35
4.5 Apparecchi di protezione
4.5
Apparecchi di protezione
4.5.1
Interruttori automatici 3RV2, 3RV1
Descrizione
Gli interruttori automatici per la protezione motore sono concepiti per comandare e
proteggere motori nonché per proteggere i cavi in caso di sovraccarico e cortocircuito.
A questo scopo gli apparecchi sono dotati di sensori per il rilevamento di sovraccarico e
cortocircuito e dispongono di un punto di interruzione per le correnti di motore e di
cortocircuito.
Contesto tecnico
Gli interruttori automatici sono adatti all'impiego con motori IE3. Ulteriori informazioni sul
contesto tecnico si trovano nel capitolo "Contesto tecnico relativo agli interruttori automatici
(Pagina 53)".
Limitazioni degli interruttori automatici 3RV2
Una limitazione della massima corrente di avviamento è necessaria con ogni rispettivo
campo di regolazione delle grandezze costruttive S0 e S2. Il motivo sta nel potere di
inserzione e di interruzione delle corrispondenti varianti:
Campo di regolazione dello
sganciatore di sovraccarico
Rapporto di corrente di
avviamento ridotto
Max. corrente di avviamento
consentita
3RV2.21-4E...
3RV2.3.-4R...
27 ... 32 A
70 ... 80 A
8 volte
9 volte
32 A x 8 = 256 A
80 A x 9 = 720 A
avviamento:
3RV2.21-4E...
3RV2.3.-4R...
≤ 8 volte
32,0
80,0
8,5 volte
30,2
80,0
9 volte
28,4
80,0
9,5 volte
27,0
75,8
10 volte
-
72,0
36
Nota
Per la grandezza costruttiva S0 le varianti con campo di regolazione "-4P" (da 30 a 36 A) e
"-4F" (da 34 a 40 A) non sono adatte all'impiego con motori IE3.
In questi campi di corrente è consigliabile l'impiego della grandezza costruttiva S2.
Campi di regolazione ampliati con interruttore automatico S00 e S0
I campi di regolazione degli sganciatori di sovraccarico sono stati ampliati e quindi adattati
alle correnti nominali inferiori dei motori IE3 per le seguenti esecuzioni degli interruttori
automatici S00 e S0:
Grandezza
costruttiva
N. di articolo
Vecchio campo di
regolazione dello sganciatore
di sovraccarico
Nuovo campo di regolazione
dello sganciatore di
sovraccarico
S00
3RV2.11-4A...
11 ... 16 A
10 ... 16 A
S0
3RV2.21-4A...
11 ... 16 A
10 ... 16 A
3RV2.21-4B...
14 ... 20 A
13 ... 20 A
3RV2.21-4C...
17 ... 22 A
16 ... 22 A
3RV2.21-4D...
20 ... 25 A
18 ... 25 A
Limitazioni per gli interruttori automatici 3RV1 della grandezza costruttiva S3
Per le seguenti esecuzioni degli interruttori automatici 3RV1 della grandezza costruttiva S3 è
consigliabile un contattore per il comando funzionale del motore in caso di impiego con
motori IE3.
Il motivo sta nel potere di inserzione e di interruzione delle corrispondenti varianti:
Grandezza costruttiva
N. di articolo
Campo di regolazione dello
S3
3RV1.4.-4K...
57 ... 75 A
S3
3RV1.4.-4L...
70 ... 90 A
S3
3RV1.4.-4M...
80 ... 100 A
37
Esempio di scelta
In questo esempio vengono confrontati tra di loro due interruttori automatici.
● Interruttore automatico A: Scala di regolazione 10 ... 16 A
● Interruttore automatico B: Scala di regolazione 14 ... 20 A
● Corrente nominale del motore: 15 A
È consigliabile l'interruttore automatico B (da 14 a 20 A), poiché questo ha una potenza
dissipata inferiore e una distanza maggiore dai limiti di intervento.
La potenza dissipata dell'interruttore automatico B è circa il 35 % minore rispetto
all'interruttore automatico A.
I limiti di intervento dello sganciatore di cortocircuito sono sempre riferiti al massimo valore di
regolazione.
● Nel caso dell'interruttore automatico A il valore di intervento dello sganciatore di
cortocircuito è 208 A (13 x 16 A). Con il valore di regolazione di 15 A la distanza dal limite
di intervento dello sganciatore di cortocircuito è 13,86 volte la corrente di regolazione
(208 A: 15 A = 13,86).
● Nel caso dell'interruttore automatico B il valore di intervento dello sganciatore di
(260 A: 15 A = 17,33).
Nell'esempio in esame la distanza dal limite di intervento aumenta da 13,86 volte la corrente
di regolazione con l'interruttore automatico A a 17,33 volte la corrente di regolazione con
l'interruttore automatico B.
4.5.2
Interruttori di protezione avviatore
Descrizione
L'interruttore di protezione avviatore nella partenza motore con relè di sovraccarico e
apparecchio di manovra provvede alla protezione da cortocircuito. Gli interruttori di
protezione avviatore sono realizzati come interruttori automatici.
Contesto tecnico
Gli interruttori di protezione avviatore sono adatti all'impiego con motori IE3. Ulteriori
informazioni sul contesto tecnico si trovano nel capitolo "Contesto tecnico relativo agli
interruttori automatici (Pagina 53)".
38
Partenze motore con interruttore di protezione avviatore e relè termico di sovraccarico
Il rilevamento di cortocircuito integrato nell'interruttore di protezione avviatore può, come
descritto nel capitolo degli interruttori automatici, comportare sganci precoci in caso di
elevate correnti di avviamento e di inserzione. Per questo motivo è consigliabile procedere
nella scelta della combinazione di relè termico di sovraccarico e interruttore di protezione
avviatore in modo analogo alla scelta dell'interruttore automatico di protezione motore, cioè
la scelta va fatta in modo tale che gli apparecchi non funzionino nel campo superiore della
scala di regolazione. Ciò riduce anche la potenza dissipata per il relè termico di
sovraccarico.
Grandezze costruttive S00 e S0
Per le partenze motore delle grandezze costruttive S00 e S0 è consigliabile scegliere
l'interruttore di protezione avviatore e il relè termico di sovraccarico con uguale corrente
nominale: ad es. interruttore di protezione motore 3RV2311-1FC10 (con corrente nominale
5 A) e relè termico di sovraccarico 3RU2116-1FB10 (campo di regolazione 3,5 ... 5 A →
corrente nominale 5 A).
Grandezza costruttiva S2
Per la realizzazione di partenze motore della grandezza costruttiva S2 è consigliabile la
combinazione di apparecchi secondo la seguente tabella:
Interruttore automatico di protezione avviatore
Relè termico di sovraccarico
Corrente nominale [A]
N. di articolo
Campo di regolazione
[A]
N. di articolo
17
3RV233x-4TC10
11 … 16
3RU2136-4AB0
20
3RV233x-4BC10
14 … 20
3RU2136-4BB0
25
3RV233x-4DC10
18 … 25
3RU2136-4DB0
32
3RV233x-4EC10
22 … 32
3RU2136-4EB0
40
3RV233x-4UC10
28 … 40
3RU2136-4FB0
45
3RV233x-4VC10
36 … 45
3RU2136-4GB0
52
3RV233x-4WC10
40 … 50
3RU2136-4HB0
59
3RV233x-4XC10
47 … 57
3RU2136-4QB0
65
3RV233x-4JC10
54 … 65
3RU2136-4JB0
73
3RV233x-4KC10
62 … 73
3RU2136-4KB0
80
3RV233x-4RC10
70 … 80
3RU2136-4RB0
x = 1: 65 kA
x = 2: 100 kA
Partenze motore con interruttore di protezione motore e relè elettronico di sovraccarico
Per informazioni sulla giusta scelta degli apparecchi per la realizzazione di partenze motore
con interruttore di protezione avviatore e relè elettronico di sovraccarico rivolgersi alla
Technical Assistance.
39
4.6 Partenze motore e avviatori motore per l'impiego nel quadro elettrico
4.5.3
Relè di sovraccarico 3RU2, 3RU1, 3RB3, 3RB2
Descrizione
I relè di sovraccarico 3RB con sganciatore elettronico si distinguono per una potenza
dissipata propria ridotta fino al 98 %.
I relè di sovraccarico possono essere impiegati senza adattamenti per i motori IE3.
Impiegando il relè di sovraccarico in partenze motore con altri apparecchi, possono
insorgere problemi in combinazione con motori IE3. Per i seguenti apparecchi seguire le
istruzioni nel corrispondente capitolo:
● Contattori
● Softstarter
● Interruttori di protezione avviatore
Protezione da cortocircuito con fusibili
I fusibili nella partenza motore provvedono insieme a relè di sovraccarico e apparecchio di
manovra alla protezione da cortocircuito.
Prestare attenzione alle correnti di inserzione elevate e al corretto dimensionamento dei
fusibili.
4.6
Partenze motore e avviatori motore per l'impiego nel quadro elettrico
4.6.1
Partenze motore SIRIUS 3RA21, 3RA22
Descrizione
Le partenze motore premontate senza fusibili 3RA2 consistono dell'interruttore automatico
3RV2 e del contattore elettromeccanico 3RT2. Esse sono disponibili come avviatore diretto e
avviatore invertitore.
Gli apparecchi sono collegati elettricamente e meccanicamente mediante kit di montaggio
già pronti (moduli di collegamento, kit di cablaggio e adattatori per guide DIN o sbarre
collettrici).
Nella partenza motore 3RA2 l'interruttore automatico 3RV2 provvede alla protezione da
sovraccarico e da cortocircuito, il contattore 3RT2 al comando funzionale. Organi di
protezione a monte, come fusibili o limitatori, sono qui superflui poiché l'interruttore
automatico per 400 V resiste al cortocircuito fino a 150 kA.
Le partenze motore 3RA2 sono disponibili nella grandezza costruttiva S00 / S0 fino a
15 kW / 32 A. Per la grandezza costruttiva S2 rivolgersi alla Technical Assistance.
40
Impiego di partenze motore 3RA2 con motori IE3
Valgono in generale le istruzioni / le raccomandazioni del capitolo sugli interruttori automatici
anche per le partenze motore 3RA2.
È pertanto consigliabile - come per l'interruttore automatico - scegliere la partenza motore in
modo tale che la corrente del motore impostata non si trovi nel campo superiore della scala
di regolazione. Risulta così ridotta la potenza dissipata nell'apparecchio (risparmio di costi e
minore riscaldamento nel quadro elettrico) e la distanza dai limiti di intervento dello
sganciatore di cortocircuito aumenta.
Limitazioni degli interruttori automatici 3RA2
● Una riduzione della massima corrente di avviamento è necessaria con un campo di
regolazione della grandezza costruttiva S0. Il motivo sta nel potere di inserzione e
interruzione delle corrispondenti varianti (vedi il capitolo Interruttori automatici):
Partenza motore
3RA2.20-4E..
Campo di regolazione dello sganciatore di
sovraccarico
27 ... 32 A
Rapporto di corrente di avviamento ridotto
8 volte
Max. corrente di avviamento consentita
32 x 8 = 256 A
avviamento
<= 8 volte
32,0
8,5 volte
30,2
9 volte
28,4
9,5 volte
27,0
10 volte
-
3RA2.20-4E..
● I campi di regolazione degli sganciatori di sovraccarico sono stati ampliati e quindi
adattati alle correnti nominali inferiori dei motori IE3 per le seguenti esecuzioni delle
partenze motore S00 e S0:
Grandezza
costruttiva
N. di articolo
Vecchio campo di
Nuovo campo di
regolazione dello sganciatore regolazione dello
di sovraccarico
S00
3RA2.10-4A…
11 … 16 A
10 … 16 A
S0
3RA2.21-4A…
11 … 16 A
10 … 16 A
3RA2.21-4B…
14 … 20 A
13 … 20 A
3RA2.21-4C…
17 … 22 A
16 … 22 A
3RA2.21-4D…
20 … 25 A
18 … 25 A
● Partenze motore 3RA2 della grandezza costruttiva S2
Per informazioni su eventuali limitazioni rivolgersi alla Technical Assistance.
41
4.6.2
Partenze compatte SIRIUS 3RA6
Descrizione
La partenza compatta SIRIUS 3RA6 è una partenza motore che riunisce una molteplicità di
funzioni in un apparecchio.
La partenza compatta è disponibile come avviatore diretto o avviatore invertitore.
Opzionalmente è possibile montare un modulo AS-i sulla partenza compatta 3RA61 / 3RA62
con tensione di comando DC 24 V. Il modulo AS-i consente la comunicazione della partenza
compatta tramite AS-Interface.
La partenza compatta con IO-Link 3RA64 / 3RA65 può comunicare tramite IO-Link.
Limitazioni
Le partenze compatte con un campo di regolazione corrente da 3 a 12 A sono adatte per
rapporti di corrente di avviamento fino a 8,5 volte la corrente nominale del motore, le
partenze compatte con un campo di regolazione corrente da 8 a 32 A per rapporti di corrente
di avviamento fino a 9 volte la corrente nominale del motore.
In caso di motori con una corrente di avviamento più elevata, la massima corrente del
motore impostabile è quella riportata nella seguente tabella:
avviamento
Massima corrente del motore impostabile [A]
Campo di regolazione corrente
da 3 a 12 A
Campo di regolazione corrente
da 8 a 32 A
≤ 8 volte
12,0
32,0
8,5 volte
12,0
32,0
9 volte
11,3
32,0
9,5 volte
10,7
30,3
10 volte
10,2
28,8
Nota
Partenze compatte con campi di regolazione corrente più piccoli
Per partenze compatte con campi di regolazione corrente più piccoli non va considerata
alcuna limitazione.
Le partenze compatte con campo di regolazione corrente da 8 a 32 A possono essere
impiegate in alternativa alle partenze compatte con campo di regolazione corrente da
3 a 12 A.
42
4.6.3
Avviatori motore SIRIUS 3RM1
Descrizione
Gli avviatori motore SIRIUS 3RM1 sono apparecchi compatti con larghezza costruttiva di
22,5 mm, che riuniscono una molteplicità di funzioni in un apparecchio. Essi consistono di
combinazioni di contatti di relè e semiconduttori di potenza (tecnica ibrida) con un relè
elettronico di sovraccarico per il comando funzionale di motori trifase fino a 3 kW (con 400 V)
nonché di utilizzatori ohmici con max. 10 A e tensioni alternate fino a 500 V.
I 3RM1 concentrano in un apparecchio le funzioni di avviatore diretto/avviatore invertitore,
protezione da sovraccarico e disinserzione di sicurezza senza variazioni nella grandezza
costruttiva.
Limitazioni
Nell'impiego di avviatori motore 3RM1 per motori con alto rendimento (IE3 o IE4) si deve
tener conto di eventuali elevate correnti di avviamento. Gli avviatori motore 3RM1 sono
dimensionati secondo la norma di prodotto IEC 60947-4-2 per motori con una corrente di
avviamento max. pari a 8 volte quella nominale di impiego.
avviamento
3RM1.01-.....
3RM1.02-.....
3RM1.07-.....
<= 8 volte
0,50
2,00
7,00
8,5 volte
0,47
1,90
6,60
9 volte
0,45
1,80
6,20
9,5 volte
0,42
1,70
5,90
10 volte
0,40
1,60
5,60
In caso di motori con corrente di avviamento più elevata la protezione dell'apparecchio può
intervenire prima.
43
4.6.4
Avviatori motore Standard e avviatori motore Safety ET 200S
Descrizione
Con gli avviatori motore ET 200S è possibile comandare e proteggere qualsiasi utilizzatore
trifase. Grazie all'interfaccia di comunicazione, essi sono perfettamente adatti all'impiego in
quadri elettrici decentrati o cassette di distribuzione.
Gli avviatori motore ET 200S sono disponibili come avviatori diretti, avviatori invertitori o
softstarter:
● Avviatori motore Standard fino a 5,5 kW (avviatori diretti e avviatori invertitori)
● Avviatori motore High Feature fino a 7,5 kW (avviatori diretti, avviatori invertitori e
softstarter diretti)
● Avviatori motore Failsafe fino a 7,5 kW (avviatori diretti e avviatori invertitori)
Limitazioni
Nell'impiego di avviatori motore per motori con alto rendimento si deve tenere conto di
eventuali elevate correnti di avviamento. Gli avviatori motore sono dimensionati secondo la
norma di prodotto IEC 60947-4-1 (softstarter: IEC 60947-4-2).
motore impostabile è quella riportata nelle seguenti tabelle:
Avviatori motore ET 200S Standard
Esecuzione
dell'avviatore motore
Massima corrente del motore impostabile [A] con rapporto di corrente di
avviamento
<= 8 volte
9 volte
10 volte
3RK1301-0BB00*
0,20
0,18
0,16
3RK1301-0CB00*
0,25
0,22
0,20
3RK1301-0DB00*
0,32
0,29
0,26
3RK1301-0EB00*
0,40
0,35
0,30
3RK1301-0FB00*
0,50
0,41
0,32
3RK1301-0GB00*
0,63
0,49
0,40
3RK1301-0HB00*
0,80
0,65
0,50
3RK1301-0JB00*
1,00
0,85
0,70
3RK1301-0KB00*
1,25
1,00
0,80
3RK1301-1AB00*
1,60
1,30
1,00
3RK1301-1BB00*
2,00
1,65
1,30
3RK1301-1CB00*
2,50
2,10
1,70
3RK1301-1DB00*
3,20
2,65
2,10
3RK1301-1EB00*
4,00
3,25
2,50
3RK1301-1FB00*
5,00
4,10
3,20
44
4.7 Avviatori motore per l'impiego sul campo, grado di protezione elevato
Avviatori motore ET 200S High Feature
avviamento
3RK1301-0AB*
3RK1301-0BB*
3RK1301-0CB*
<= 8 volte
3,0
8,0
16,0
9 volte
2,9
6,8
13,0
10 volte
2,6
6,0
12,0
4.7
Avviatori motore per l'impiego sul campo, grado di protezione
elevato
4.7.1
Avviatore motore ET 200pro
Descrizione
Con gli avviatori motore ET 200pro è possibile proteggere e comandare qualsiasi utilizzatore
trifase. Gli avviatori motore ET 200pro sono disponibili con elementi di commutazione sia
meccanici sia elettronici.
Gli avviatori elettromeccanici ET 200pro sono disponibili come avviatori diretti (DSe) e come
avviatori invertitori (RSe) nelle esecuzioni Standard e High Feature. Sono disponibili varianti
senza o con comando per freno alimentato esternamente con AC 400 V.
Gli avviatore motore elettronici sono dimensionati secondo IEC 60947-4-2. Conformemente
alla norma di prodotto la massima corrente del motore da considerare è pari a 8 volte la
corrente nominale del motore (corrente di bloccaggio motore).
Limitazioni
norma di prodotto IEC 60947-4-2 per motori con una corrente di avviamento max. pari a 8
volte quella nominale di impiego.
Rapporto di
corrente di
avviamento
3RK1304-5LS40*
3RK1304-5KS703*
3RK1304-5LS702*
3RK1304-5LS703*
<= 8 volte
12,0
2,0
12,0
12,0
9 volte
10,0
1,5
8,0
6,0
10 volte
9,0
1,0
7,0
5,0
45
4.7.2
Avviatori motore SIRIUS M200D
Descrizione
Gli avviatori motore M200D sono apparecchi autonomi con alto grado di protezione (IP65)
per l'impiego decentrato in vicinanza dei motori.
Questi avviatori motore sono dimensionati secondo IEC 60947-4-2. Conformemente alla
norma di prodotto la corrente del motore da considerare è pari a 8 volte la corrente nominale
del motore (corrente di bloccaggio motore).
A seconda della variante di ordinazione, essi sono disponibili come
● Avviatore diretto elettromeccanico (DSte) o elettronico (sDSte)
● Avviatore invertitore elettromeccanico (RSte) o elettronico (sRSte)
● Softstarter diretto elettronico (sDSSte)
● Softstarter invertitore elettronico (sRSSte)
Limitazioni
norma di prodotto IEC 60947-4-2 per motori con una corrente di avviamento max. 8 volte
quella nominale di impiego.
avviamento
3RK1395-6KS*
3RK1395-6LS41*
3RK1395-6LS71*
<= 8 volte
2,0
12,0
12,0
9 volte
1,7
10,0
8,0
10 volte
1,5
9,0
7,0
46
4.7.3
Avviatori motore MCU
Descrizione
Gli MCU sono avviatori motore completamente cablati all'interno con alto grado di
protezione, concepiti per il comando e la protezione di utilizzatori trifase qualsiasi. Essi
vengono normalmente impiegati con motori normalizzati trifase come avviatore diretto o
avviatore invertitore fino a 5,5 kW con AC 400/500 V (commutazione elettromeccanica) o
AC 400/460 V (commutazione elettronica).
L'avviatore motore SIRIUS MCU include per la protezione motore un interruttore automatico
con funzione di protezione da sovraccarico (3RV2021).
Limitazioni
norma di prodotto IEC 60947-4-2 per motori con una corrente di avviamento max. pari a
8 volte quella nominale di impiego.
In caso di motori con una corrente di avviamento più elevata, rivolgersi per il
dimensionamento degli avviatori motore alla Technical Assistance.
47
4.8 Apparecchi di monitoraggio e di comando
4.8
Apparecchi di monitoraggio e di comando
4.8.1
Apparecchi di gestione e comando motore SIMOCODE pro
Descrizione
SIMOCODE pro è un sistema di gestione e comando motore flessibile e modulare per motori
a velocità costante nel campo della bassa tensione. Esso ottimizza il collegamento tra
tecnica di controllo e partenza motore, aumenta la disponibilità degli impianti e comporta nel
contempo notevoli risparmi nella costruzione, nella messa in servizio, durante l'esercizio e
nella manutenzione di un impianto.
Gli apparecchi SIMOCODE pro possono essere impiegati senza limitazioni per i motori IE3.
L'impiego di SIMOCODE pro nella partenza motore può tuttavia comportare limitazioni per
gli altri componenti (interruttore automatico, contattore). Osservare le istruzioni sugli
apparecchi riportate nel capitolo corrispondente.
Serie di apparecchi
SIMOCODE pro è disponibile in più serie di apparecchi con funzionalità diversificata:
● SIMOCODE pro C, come sistema compatto per avviatori diretti e avviatori invertitori o per
il comando di un interruttore automatico
● SIMOCODE pro S, il sistema intelligente per avviatore diretto, avviatore invertitore,
avviatore stella-triangolo oppure per il comando di un interruttore automatico o di un
softstarter. La sua ampliabilità con un modulo multifunzione consente di realizzare
un'ampia struttura d'insieme di ingressi e uscite, il preciso rilevamento di guasto verso
terra con il trasformatore differenziale 3UL23 e un rilevamento di temperatura.
● SIMOCODE pro V, come sistema modificabile con tutte le funzioni di comando e con la
possibilità di ampliare a piacere ingressi, uscite e funzioni del sistema mediante moduli di
ampliamento.
48
Istruzioni per il dimensionamento degli apparecchi di
manovra SENTRON
5.1
Interruttori automatici scatolati
5.1.1
Interruttori automatici scatolati 3VL per la protezione motore
5
Descrizione
Gli interruttori automatici scatolati 3VL per la protezione motore possono essere impiegati
anche con motori IE3. A causa delle elevate correnti di inserzione e di avviamento durante la
fase di accelerazione alla velocità di regime del motore è eventualmente necessario un
sovradimensionamento dell'interruttore automatico scatolato 3VL. Ciò riguarda specialmente
la corrente di intervento dello sganciatore di cortocircuito istantaneo. Poiché l'interruttore
automatico scatolato 3VL dispone di uno sganciatore elettronico con un campo di
regolazione da 0,4 a 1 x In, la protezione da sovraccarico del motore è assicurata.
Tabella di scelta per 400 V AC
Potenza normalizzata del
motore
Corrente del motore (valore
indicativo)
Interruttori automatici
scatolati 3VL per motori IE2
45 kW
80 A
3VL2710
3VL2710
55 kW
97 A
3VL2710
3VL2716
75 kW
132 A
3VL2716
3VL3720
90 kW
160 A
3VL2716
3VL3720
110 kW
195 A
3VL3720
3VL3725
132 kW
230 A
3VL3720
3VL4731
160 kW
280 A
3VL4731
3VL5750
200 kW
350 A
3VL5750
3VL5750
250 kW
430 A
3VL5750
3VL5750*
* 3VL5750 impiegabile solo fino a una corrente del motore In = 430 A
49
Istruzioni per il dimensionamento degli apparecchi di manovra SENTRON
5.1 Interruttori automatici scatolati
motore
indicativo)
45 kW
64 A
3VL2710
3VL2710
55 kW
78 A
3VL2710
3VL2710
75 kW
106 A
3VL2716
3VL2716
90 kW
128 A
3VL2716
3VL3720
110 kW
156 A
3VL2716
3VL3720
132 kW
184 A
3VL3720
3VL3725
160 kW
224 A
3VL3725
3VL4731
200 kW
280 A
3VL4731
3VL5750
250 kW
344 A
3VL5750
3VL5750
con interruttori automatici scatolati 3VL e contattori 3RT rivolgersi alla Technical Assistance.
50
5.1.2
Interruttori automatici scatolati 3VL per la protezione avviatore
Descrizione
Gli interruttori automatici scatolati 3VL per la protezione avviatore possono essere impiegati
anche con motori IE3. A causa delle elevate correnti di inserzione e di avviamento durante la
fase di accelerazione alla velocità di regime del motore è eventualmente necessario un
sovradimensionamento dell'interruttore automatico scatolato 3VL. Ciò riguarda specialmente
la corrente di intervento dello sganciatore di cortocircuito istantaneo. La protezione da
sovraccarico del motore è assicurata separatamente mediante un corrispondente relè
elettronico di sovraccarico.
Tabella di scelta per 500 V AC:
* 3VL5750 impiegabile solo fino ad una corrente del motore In = 432 A
motore
indicativo)
37 kW
66 A
3VL2710
3VL2710
45 kW
80 A
3VL2710
3VL2710
55 kW
97 A
3VL2710
3VL2716
75 kW
132 A
3VL2716
3VL2716
90 kW
160 A
3VL2716
3VL3725
110 kW
195 A
3VL3725
3VL3725
132 kW
230 A
3VL4725
3VL4731
160 kW
280 A
3VL4731
3VL5750
200 kW
350 A
3VL5750
3VL5750
250 kW
430 A
3VL5750
3VL5750*
250 kW
430 A
3VL5750
3VL7712
315 kW
540 A
3VL7712
3VL7712
51
motore
indicativo)
45 kW
64 A
3VL2710
3VL2710
55 kW
78 A
3VL2710
3VL2710
75 kW
106 A
3VL2716
3VL2716
90 kW
128 A
3VL2716
3VL2716
110 kW
156 A
3VL2716
3VL2716
132 kW
184 A
3VL3725
3VL3725
160 kW
224 A
3VL3725
3VL3725
200 kW
280 A
3VL4731
3VL5750
250 kW
344 A
3VL5750
3VL5750
315 kW
432 A
3VL5750
3VL5750*
315 kW
432 A
3VL5750
3VL7712
355 kW
488 A
3VL5750
3VL7712
con interruttori automatici scatolati 3VL e contattori 3RT rivolgersi alla Technical Assistance.
52
Contesto tecnico
6.1
6
Contesto tecnico relativo agli interruttori automatici
Rilevamento di cortocircuito
Il rilevamento di cortocircuito, in caso di correnti eccezionalmente elevate negli impianti
elettrici, deve mantenere a basso livello la sollecitazione termica e dinamica, garantendo la
disinserzione sicura. La soglia di intervento deve essere superiore alle correnti che un
motore causa durante l'avviamento. Il dimensionamento di un impianto viene influenzato dal
valore di intervento. Maggiore è il valore di intervento, altrettanto maggiori devono essere
scelte le sezioni di conduttore da proteggere. Ciò aumenta i costi nell'impianto e degli
apparecchi di manovra. Per questo motivo i valori di intervento sono stati adattati alle
correnti di avviamento dei motori finora usuali.
I nuovi motori più efficienti (IE3) hanno lo svantaggio che le correnti di avviamento e le
correnti di inserzione dipendenti dalla magnetizzazione sono mediamente ben superiori
rispetto alle generazioni di motori finora disponibili. L'ampiezza di dispersione riguardo alla
corrente di avviamento e alla corrente di inserzione è notevole. Motori con valori elevati
possono pertanto causare l'intervento del rilevamento di cortocircuito dell'interruttore
automatico. Ciò comporta una disinserzione indesiderata durante l'avviamento del motore
("sgancio precoce"). Uno sgancio precoce può poi verificarsi, se la corrente del motore si
trova nel campo superiore della scala di regolazione dell'interruttore automatico e viene
impiegato un motore con elevata corrente di inserzione.
Potere di inserzione e di interruzione degli interruttori automatici
Le prove per il potere di inserzione e di interruzione vengono eseguite secondo norma con
carico AC3 con 10 volte o 8 volte la corrente nominale. Le correnti di avviamento e di
inserzione dei motori IE3 possono anche essere nettamente superiori a questi valori. A
causa dei picchi di corrente all'inserzione si può verificare in alcuni casi il sollevamento
temporaneo dei contatti, senza attivazione di un processo di disinserzione da parte del
rilevamento di cortocircuito.
Se il motore ad es. viene inserito mediante un contattore, il potere di inserzione e il potere di
interruzione dell'interruttore automatico non hanno alcun effetto. In questo caso la corrente
del motore viene solo condotta. Nel caso normale la corrente, che può essere condotta
senza problemi, è superiore al potere di inserzione e al potere di interruzione
dell'apparecchio di manovra.
Corrente nominale del motore / Scala di regolazione
Per la protezione motore è necessario impostare la corrente nominale del motore sulla scala
di regolazione dell'interruttore automatico. I nuovi motori IE3 hanno di regola correnti
nominali inferiori. Ciò può comportare la necessità di scegliere per la stessa potenza di
motore un interruttore automatico con corrente nominale inferiore. Scende così anche il
valore di intervento del rilevamento di cortocircuito e ciò può causare lo sgancio durante
l'avviamento del motore.
53
Contesto tecnico
6.1 Contesto tecnico relativo agli interruttori automatici
Dettagli per l'ottimizzazione degli interruttori automatici destinati all'impiego con motori IE3.
Gli interruttori automatici per la protezione motore sono stati rielaborati riguardo alle maggiori
correnti di avviamento e di inserzione nel modo seguente:
● Aumento delle tolleranze di intervento inferiori del rilevamento di cortocircuito senza
variazione dei valori massimi
→ Nessuna variazione dei dimensionamenti degli impianti
● Aumento del potere di inserzione / di interruzione
→ Ampia esclusione di limitazioni a causa delle elevate correnti di avviamento e di
inserzione dei motori
● Adattamento degli sganciatori di sovraccarico e delle scale di regolazione di alcune
esecuzioni di interruttore automatico
→ Esclusione dell'impiego di interruttori automatici più piccoli a causa delle correnti
nominali dei motori più basse
In caso di motori con correnti di avviamento e di inserzione assai elevate possono insorgere
problemi nonostante gli adattamenti, ad es. sgancio indesiderato in fase di avviamento. È
pertanto consigliabile scegliere l'interruttore automatico in modo tale che il valore impostato
non si trovi nel campo superiore della scala di regolazione. Risulta così ridotta la potenza
dissipata nell'apparecchio (risparmio di costi e minore riscaldamento nel quadro elettrico) e
la distanza dai limiti di intervento dello sganciatore di cortocircuito aumenta.
Esempio di scelta
In questo esempio vengono confrontati tra di loro due interruttori automatici.
● Interruttore automatico A: Scala di regolazione 10 ... 16 A
● Interruttore automatico B: Scala di regolazione 14 ... 20 A
● Corrente nominale del motore: 15 A
È consigliabile l'interruttore automatico B (da 14 a 20 A), poiché questo ha una potenza
dissipata inferiore e una distanza maggiore dai limiti di intervento.
La potenza dissipata dell'interruttore automatico B è circa il 35 % minore rispetto
all'interruttore automatico A.
I limiti di intervento dello sganciatore di cortocircuito sono sempre riferiti al massimo valore di
regolazione.
● Nel caso dell'interruttore automatico A il valore di intervento dello sganciatore di
(208 A: 15 A = 13,86).
● Nel caso dell'interruttore automatico B il valore di intervento dello sganciatore di
(260 A: 15 A = 17,33).
Nell'esempio in esame la distanza dal limite di intervento aumenta da 13,86 volte la corrente
di regolazione con l'interruttore automatico A a 17,33 volte la corrente di regolazione con
l'interruttore automatico B.
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Contesto tecnico
6.2 Contesto tecnico relativo ai softstarter
6.2
Contesto tecnico relativo ai softstarter
Funzione
I softstarter limitano la corrente di avviamento e la coppia di avviamento. È così possibile
impedire in modo affidabile sollecitazioni meccaniche e anche buchi di tensione di rete. La
tensione del motore viene ridotta mediante taglio di fase e all'interno di un tempo di rampa
viene innalzata da un valore iniziale fino alla tensione di rete.
Con il comando graduale dell'alimentazione di tensione il motore viene adattato
all'andamento del carico della macchina operatrice.
Con i softstarter è possibile, nella maggioranza delle applicazioni, ridurre le correnti di
avviamento fino a sotto il 50 % del valore in caso di avviamento diretto. Partendo da correnti
di avviamento pari a max. 8 volte la corrente nominale, si arriva con i softstarter ad una
corrente di avviamento pari a max. 4 volte la corrente nominale.
Particolarità con motori con corrente di avviamento elevata
I softstarter sono adatti specialmente per motori con elevate correnti di avviamento, poiché
queste vengono ridotte a valori più bassi e pertanto la rete di alimentazione risulta caricata in
misura inferiore rispetto all'avviamento diretto.
Un avviamento con limitazione di corrente di motori con elevate correnti di avviamento
mediante softstarter può avere effetti diversi. Si presuppone che le altre condizioni per
l'avviamento, ad es. le condizioni di carico, non cambino:
● Caso A
I motori che hanno elevate correnti di avviamento ma anche un migliore andamento della
coppia possono essere eventualmente avviati in condizioni analoghe.
In questo caso non sono necessarie ulteriori considerazioni sull'avviamento, poiché in
condizioni ideali non è necessaria quasi nessuna variazione all'avviamento.
● Caso B
I motori che hanno elevate correnti di avviamento ma che rispetto ai motori standard non
hanno alcuna variazione nell'andamento della coppia richiedono più energia durante
l'avviamento.
55
Contesto tecnico
Nel caso B vanno considerati con attenzione gli effetti sull'avviamento:
La rappresentazione di principio mostra come il rapporto di corrente di avviamento-tempo può
essere variato, se vengono impiegati motori con elevate correnti di avviamento come descritto.
Come base di partenza viene preso in considerazione l'avviamento di un motore con rapporti di
corrente di avviamento normalmente elevati (da 5 a 8 volte la corrente nominale del motore).
①
②
③
Normale
Corrente di avviamento più elevata
Tempo di avviamento più lungo
Diagramma di avviamento
Tempo di
avviamento
Corrente di
avviamento
Caso d'impiego
①
Caso normale
Motore con corrente di
avviamento normale
Normale
Normale
La coppia di avviamento risultante è
sufficiente per una corretta accelerazione
alla velocità di regime del motore.
②
Corrente di avviamento Normale
più elevata
Più elevata
La coppia di avviamento risultante non può
essere ulteriormente abbassata. Ad es.
poiché poi l'accelerazione non è sufficiente
in presenza di una elevata coppia di carico
e il motore non accelera.
③
Tempo di avviamento
più lungo
Normale
La coppia di avviamento risultante può
essere ulteriormente un po' abbassata,
poiché c'è un'accelerazione sufficiente.
Più lungo
Funzionamento e impostazioni
Come già descritto sopra (caso B), l'avviamento varia specialmente se la corrente di
avviamento aumenta ma i restanti parametri del motore sono variati solo di poco. Le limitazioni
di corrente ottenibili dipendono dalla situazione di avviamento:
● Se la coppia di accelerazione è bassa, una limitazione di corrente come nel caso dei motori
con correnti di avviamento normali non è più possibile. Qui si deve tener conto di valori più
alti. I softstarter SIRIUS 3RW40 e 3RW44 con protezione motore integrata consentono, a
seconda dell'esecuzione, valori di limitazione di corrente pari a max. 5,5 volte la corrente del
motore impostata (IeMotore). Se ciò non è sufficiente, è possibile ottenere valori più alti
rinunciando alla protezione motore integrata.
● Se non è disponibile una coppia elevata di accelerazione, è possibile ottenere una
limitazione di corrente che è ottenibile anche con motori con correnti di avviamento normali.
L'avviamento però dura più a lungo, poiché è necessaria più energia per l'accelerazione a
regime. In questo caso solo raramente è necessario modificare i parametri di impostazione
del softstarter. Il dimensionamento del softstarter è da verificare.
56
Contesto tecnico
Dimensionamento dei softstarter
Il dimensionamento dei softstarter avviene essenzialmente come nel caso dei motori con
correnti di avviamento normali:
In dipendenza delle condizioni di inserzione, come ad es. l'altitudine di installazione e la
temperatura ambiente e delle esigenze dell'applicazione, come correnti di avviamento e
durata di avviamento, viene definito un softstarter adatto all'impiego con la corrente del
motore nel servizio continuo e nella fase di avviamento. Ulteriori dettagli sul
dimensionamento si trovano nei cataloghi o nei manuali.
Per il dimensionamento corretto di softstarter per motori con elevati rapporti di corrente di
avviamento (I/Ie >= 8) è consigliabile utilizzare il nostro Simulation Tool for Soft Starters
(STS) (disponibile a fine 2014):
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Contesto tecnico
58
Raccolta di link
A.1
A
Norme - ordinanze - direttive
ORDINANZA (CE) N. 640/2009 DELLA COMMISSIONE del 22 luglio 2009
ORDINANZA (CE) N. 640/2009 DELLA COMMISSIONE del 22 luglio 2009
(http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:191:0026:0034:EN:PDF)
Direttiva CE eco-design 2009/125/CE (incl. direttiva 2010/30/UE sulla marcatura di efficienza
energetica)
Direttiva CE eco-design 2009/125/CE
(http://www.ce-richtlinien.eu/richtlinien/OekoD_RL.html)
Direttiva CE EN 50598-1:2014-01
Direttiva CE EN 50598 (http://www.beuth.de/en/draft-standard/din-en-505981/195842113;jsessionid=JZNNCKX9H8E6F807Z8V7QBXC.4?)
Motori secondo standard NEMA
Motori secondo standard NEMA
(http://www.industry.siemens.com/drives/global/en/motor/low-voltage-motor/nemamotors/Pages/nema-motors.aspx)
Impiego ad efficienza energetica di avviatori motore o di convertitori di frequenza
Documento di posizione comune di CAPIEL e CEMEP sull'ordinanza (CE) 640/2009
(http://www.ebpg.bam.de/de/produktgruppen/ener11motor.htm)
Descrizione e applicazione dell'ordinanza eco-design - ordinanza (CE) N. 640/2009 (motori elettrici)
Descrizione e impiego dell'ordinanza eco-design
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Raccolta di link
A.2 Tecnica di azionamento
A.2
Tecnica di azionamento
Motori General Purpose SIMOTICS GP
SIMOTICS GP (http://www.siemens.com/simotics-gp)
Motori Severe Duty SIMOTICS SD
SIMOTICS SD (http://www.siemens.com/simotics-sd)
Motori antideflagranti SIMOTICS XP
SIMOTICS XP (http://www.siemens.com/simotics-xp)
Motori Definite Purpose SIMOTICS DP
SIMOTICS DP (http://www.siemens.com/simotics-dp)
SIMOTICS TN Serie N-compact
SIMOTICS N-compact (http://www.siemens.com/simotics-n-compact)
A.3
Apparecchi di manovra
SIRIUS Innovations - Panoramica di sistema
SIRIUS Innovations - Panoramica di sistema
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/60317144)
Apparecchi di manovra Contattori / Combinazioni di contattori SIRIUS 3RT2 - Dati tecnici in sintesi
Apparecchi di manovra Contattori / Combinazioni di contattori SIRIUS 3RT2
Softstarter SIRIUS 3RW30 / 3RW40 - Manuale del prodotto
Manuale del prodotto Softstarter SIRIUS 3RW30 / 3RW40
Softstarter SIRIUS 3RW44 - Manuale del prodotto
Manuale del prodotto Softstarter SIRIUS 3RW44
60
Raccolta di link
A.4 Partenze motore e avviatori motore
Apparecchi di manovra statici SIRIUS 3RF34 - Manuale del prodotto
Manuale del prodotto Apparecchi di manovra statici SIRIUS 3RF34
SIRIUS Innovations – Interruttori automatici SIRIUS 3RV2 - Manuale del prodotto
Manuale del prodotto SIRIUS Innovations – Interruttori automatici SIRIUS 3RV2
A.4
Partenze motore e avviatori motore
Partenze motore SIRIUS 3RA11 / 12 - Manuale di sistema
Partenze motore SIRIUS 3RA11 / 12
Partenze motore SIRIUS 3RA21 / 22 - Dati tecnici in sintesi - Informazioni sul prodotto
Partenze motore SIRIUS 3RA21 / 22
Progettazione di partenze motore SIRIUS - Manuale di progettazione
Progettazione di partenze motore SIRIUS
Partenze compatte SIRIUS 3RA6 - Manuale di sistema
Partenze compatte SIRIUS 3RA6 - Manuale di sistema
Sistema di alimentazione SIRIUS per 3RA6 - Istruzioni operative
Sistema di alimentazione SIRIUS per 3RA6
Avviatori motore SIRIUS 3RM1
Avviatori motore SIRIUS 3RM1 - Manuale del prodotto e Istruzioni operative
(http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/60497779/133300)
Avviatori motore ET 200S
SIMATIC ET 200S - Manuale
61
Raccolta di link
A.5 Apparecchi di gestione e comando motore SIMOCODE pro
Avviatori motore ET 200pro
Avviatori motore ET 200pro
Avviatori motore SIRIUS M200D
Avviatori motore M200D
Avviatori motore SIRIUS MCU
Avviatori motore SIRIUS MCU
A.5
(http://www.siemens.com/simocode)
Progettazione di SIRIUS Innovations - Manuale
Progettazione di SIRIUS Innovations
SIMOCODE pro PROFIBUS - Manuale di sistema
SIMOCODE pro PROFIBUS
SIMOCODE pro PROFINET - Manuale di sistema
SIMOCODE pro PROFINET
62
Service & Support
Semplice download di cataloghi e materiale informativo:
www.siemens.com/sirius/infomaterial
Newsletter - sempre up to date:
www.siemens.com/sirius/newsletter
E-Business nell‘Industry Mall:
www.siemens.com/sirius/mall
Online-Support:
www.siemens.com/sirius/support
Per domande tecniche potete rivolgervi a:
Assistenza Tecnica
Tel.: +49 (911) 895-5900
E-Mail: [email protected]
www.siemens.com/sirius/technical-assistance
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Con riserva di modifiche
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Controls
SIRIUS

Manuale applicativo SIRIUS Apparecchi di manovra con

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