Service Technician Training: Electricity for Servicepeople, Part 22
Circuiti elettrici, Continued: Contactor Latching Circuits
By Gary Weidner / Published March 2014
Qualsiasi macchina commerciale o industriale che abbia i pulsanti familiari “start” e “stop” impiega quasi certamente un circuito di aggancio nel suo funzionamento. Poiché i circuiti di aggancio sono così comuni e utilizzati in molte idropulitrici, capirli è un must per il tecnico dell’assistenza.
Il principio di aggancio
Ricorda che un contattore è un dispositivo simile a un’elettrovalvola. Quando la sua bobina è eccitata, il magnetismo dalla bobina fa muovere uno stantuffo. Nel caso del contattore, il movimento dello stantuffo aziona gli interruttori pesanti nel contattore.
Un circuito di aggancio fa quanto segue:
• Permette al contattore di essere eccitato da un pulsante “start” (o da uno qualsiasi dei diversi pulsanti in posizioni diverse).
• Consente al contattore di essere diseccitato da un pulsante “stop” (o da uno qualsiasi dei diversi pulsanti in posizioni diverse).
• Le funzioni dei pulsanti” start “e” stop ” possono essere eseguite anche da interruttori automatici che fanno parte dei comandi di una rondella di pressione. Per esempio:
~ Il contattore può essere eccitato quando la pistola di innesco è schiacciata sopra per mezzo di un commutatore di pressione o di flusso (“automatico-inizio”).
~ Il contattore può essere diseccitato da qualsiasi dispositivo in grado di aprire il circuito di aggancio. Esempi di tali dispositivi sono relè di sovraccarico, timer di spegnimento, sensori di sovraccarico termico del motore, sensori di pressione dell’acqua in ingresso e interruttori ad alta pressione (“auto-shutdown”).
Come è fatto
La figura 1 presenta un circuito di aggancio di base. Il layout mostrato è per 120 volt, monofase. Un circuito monofase a 240 volt è identico nell’aspetto. Tuttavia, ci sono due differenze: la bobina magnetica del contattore deve essere valutata per funzionare alla stessa tensione dell’alimentazione, 120 volt o 240 volt. Inoltre, i contatti principali del contattore devono essere valutati per trasportare la corrente del motore della pompa. (Ricorda, un motore assorbe il doppio della corrente a 120 volt rispetto a 240 volt.)
Alcune parole sulla terminologia. I terminali del contattore per il collegamento della potenza in ingresso sono quasi sempre contrassegnati L1, L2 e così via. Nota: un contattore può essere progettato per commutare più di due linee, come nell’uso trifase. I terminali del contattore per il collegamento dei conduttori del motore sono quasi sempre contrassegnati T1, T2 e così via.
Molti produttori di contattori utilizzano le designazioni A1 e A2 per i terminali che collegano l’alimentazione alla bobina magnetica. Allo stesso modo, molti produttori utilizzano le designazioni 13 e 14 per i terminali dei contatti ausiliari normalmente aperti. I contatti ausiliari sono azionati dalla bobina magnetica proprio come i contatti principali. La differenza è che sono più piccoli e leggeri, non destinati a trasportare il flusso di alimentazione principale.
La sequenza di funzionamento va così: (Si supponga che il motore della pompa non sia in funzione.) Un lato della bobina del contattore (A2) è collegato direttamente a una delle linee elettriche in entrata. L’altro lato della bobina (A1) ha due possibili percorsi per completare una connessione all’altra linea di alimentazione in ingresso.
Un percorso avviene tramite l’interruttore “start” momentaneo (caricato a molla) normalmente aperto. Quando l’operatore preme l’interruttore “start”, la bobina è collegata a entrambi i lati della linea e il contattore è eccitato.
Ecco la parte intelligente: quando viene premuto il pulsante “start” e il contattore eccitato, viene creato un secondo percorso da A1 alla linea elettrica. Si noti che quando il contattore viene eccitato premendo il pulsante “start”, il contatto normalmente aperto tra i morsetti 13 e 14 si chiude. La chiusura di questo contatto crea un percorso da A1 a 13-14 e l’interruttore “stop” normalmente chiuso alla linea elettrica. Quindi, quando l’operatore rimuove il pollice dal pulsante “start”, il contattore rimane eccitato.
Quando l’operatore preme l’interruttore “stop” momentaneo (caricato a molla) normalmente chiuso, la connessione da A1 alla linea elettrica è interrotta. La bobina è diseccitata e il contatto 13-14 si apre. Quando l’operatore rimuove il pollice dal pulsante “stop”, il contattore rimane diseccitato perché il contatto 13-14 è aperto, rompendo un percorso e l’interruttore “start” è aperto, rompendo l’altro percorso.
Circuito di chiusura trifase
La figura 2 presenta la versione trifase del circuito precedente. Le uniche differenze sono che il contattore commuta tre linee elettriche invece di due e l’aggiunta di un relè di sovraccarico.
I motori monofase della rondella di pressione sono costruiti solitamente con i protettori interni di sovraccarico (il bottone di risistemazione familiare). I motori trifase di solito non sono costruiti con protezione interna. In genere richiedono dispositivi di protezione esterni separati. Questo è il lavoro del relè di sovraccarico. Il layout in Figura 2, dove il relè di sovraccarico si collega ai terminali in uscita del contattore, è abbastanza comune.
Il relè di sovraccarico funziona come un interruttore a tre poli, tranne che non apre le linee elettriche stesse. (Perché costruire un set di contatti di potenza pesanti nel relè di sovraccarico, quando c’è già un set nel contattore collegato?) Poiché la potenza fluisce dai terminali T1, T2, T3 del contattore attraverso il relè di sovraccarico e dai suoi terminali T1, T2, T3, il relè monitora la corrente che lo attraversa su ciascuna linea.
Se la corrente in una qualsiasi delle linee diventa eccessiva, il relè apre un contatto interno normalmente chiuso che collega i terminali 95 e 96. Come si può vedere in Figura 2, aprire il contatto normalmente chiuso tra 95 e 96 ha esattamente lo stesso effetto di spingere l’interruttore “stop” normalmente chiuso: il contattore è diseccitato.
In alcune macchine europee, la funzione del relè di sovraccarico è invece eseguita da un sensore di sovraccarico incorporato nel motore della pompa. Il sensore ha un contatto normalmente chiuso che funziona proprio come la connessione 95-96 sul relè di sovraccarico.
Alcune note
A differenza dei protettori di sovraccarico del motore interno monofase, i relè di sovraccarico trifase sono comunemente fabbricati con regolazioni di corrente di viaggio. Inoltre, come con i terminali A1, A2 e 13-14 sul contattore, la designazione 95-96 non è universale. Infine, le linee elettriche in entrata nella Figura 2 sono contrassegnate con “230 volt, 3w”. Il simbolo w (lettera greca phi) è ampiamente usato per rappresentare la parola ” fase.”
Nel prossimo capitolo: maggiori informazioni sui circuiti dei contattori.
Concetti chiave
• Assicurati di comprendere il principio di aggancio; è ampiamente utilizzato. • I motori monofase di solito hanno una protezione da sovraccarico interna. I motori trifase di solito non lo fanno, quindi è necessario un relè di sovraccarico del contattore per fornire protezione del motore trifase.
