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CRITERI DELLA DISPOSIZIONE
Considerazioni iniziali L’azionamento deve essere costruito
ottimizzando la disposizione dei componenti in modo che siano soddisfatti i seguenti requisiti:
• Assenza di effetti di influenza elettromagnetica tra i componenti tali da impedirne il corretto funzionamento. • Un adeguato raffreddamento in modo
che tutti i componenti si mantengano nel range di temperatura operativa.
• L’utente possa accedere agevolmente all’interfaccia del dispositivo.
• L’apparecchiatura offra un grado di protezione ai contatti diretti ed indiretti adeguata alla normativa di riferimento. • L’azionamento offra facile accessibilità
ad ogni parte per consentirne la manutenzione.
• Dimensioni di ingombro ottimizzate.
Compatibilità
Elettromagnetica Uno degli elementi costitutivi del circuito elettronico dell’azionamento è il modulo dei tasti IGBT. Questo componente è attraversato dalla potenza prelevata dalla rete e destinata al motore, ed è infatti denominato modulo di potenza ed opera a livelli di tensione e di corrente più elevati (fino 200V e 35A) rispetto al resto dell’apparecchiatura, che invece lavora alla tensione di 5V e correnti generalmente molto inferiori all’Ampere. Per consentire che la circuiteria a bassa tensione non sia influenzata dai disturbi elettromagnetici della parte a livello di tensione più alto questi circuiti devono essere adeguatamente separati. La separazione galvanica tra i due circuiti è ottenuta tramite dei fotoaccoppiatori, mentre la separazione elettromagnetica è ottenuta implementando i due circuiti su due layer differenti, uno denominato layer di potenza, l’altro layer di controllo. I due layer sono costituiti da schede per il montaggio di circuiti elettronici dette Eurocard o millefori, di dimensioni di 160mm per 233,4mm di vetronite (preferita alla bachelite in quanto ha un coefficiente dielettrico maggiore ed è più
resistente al calore). Il layer di potenza comprende tutte le parti che sono a contatto galvanico con i conduttori di alimentazione di rete, come il modulo di potenza e la sua circuiteria di pilotaggio, oltre ai trasformatori di alimentazione ausiliaria. Il layer di controllo invece comprende tutta la circuiteria alimentata a 5V, costituita essenzialmente dal microcontrollore, dal circuito di interfaccia con l’operatore, come i tasti ed il display a LED. I due layer devono installati sovrapposti ad opportuna distanza in modo da garantire una “separazione” elettromagnetica sufficiente.
Raffreddamento Tenuto conto che l’azionamento ha scopo didattico e che verrà utilizzato per pilotare motori a vuoto meccanico, si ritiene che per raffreddare il modulo di potenza sia sufficiente la ventilazione naturale attraverso degli apposito dissipatore metallico alettato. La disposizione dei due layer deve essere verticale in modo da facilitare il flusso convettivo di aria all’interno dell’apparecchiatura. La faccia inferiore e superiore dell’azionamento devono
essere predisposte delle opportune feritoie per garantire il passaggio dell’aria.
Protezione contro i Contatti diretti ed
Indiretti Tutto l’azionamento deve essere contenuto in una scatola metallica collegata a terra, ed i cavi di alimentazione devono essere provvisti di guaina. I morsetti delle linee a tensioni superiori ai 50V devono essere tutti contenuti all’interno della scatola metallica e non accessibili. Il pannello di comando dell’azionamento deve essere realizzato in modo da non consentire contatti con parti attive. Comunque sia il pannello di comando non è a contatto con elementi a tensioni superiori ai 5V.
