Automazione per cancello scorrevole: cablaggio elettrico

Sezioni dell’articolo

• Collegamento del motore elettrico
• Attrezzatura di partenza
• Pali pulsanti e finecorsa
• Controllo gate tramite convertitore di frequenza
• Principio di impostazione del convertitore di frequenza
• Impostazione della frenata del cancello mediante un convertitore di frequenza

In questa parte della guida all’installazione del cancello scorrevole, imparerai come assemblare un circuito di controllo elettrico con le tue mani. Ti diremo come collegare diversi tipi di motori e assemblare l’attrezzatura di avviamento, oltre a svelare i segreti dell’avvio e dell’arresto regolari delle porte scorrevoli automatiche..

A seconda del tipo di motore selezionato, è possibile utilizzare diversi metodi di connessione. Non solo lo schema elettrico sarà diverso, ma anche i parametri di corrente consentiti.

Attenzione! Quando si lavora con la parte elettrica, non dimenticare le misure di sicurezza: saldare il bullone al telaio fisso che verrà utilizzato per il collegamento al circuito di terra.

Collegamento del motore elettrico

Un motore trifase con una tensione nominale di 380/220 V deve avere una connessione a stella quando collegato a un alimentatore trifase. È possibile modificare la direzione di rotazione scambiando la connessione di due delle tre fasi.

Se si sta tentando di collegare un motore trifase a una rete monofase, dare la preferenza al metodo capacitivo. In questo caso, utilizzare un condensatore di avviamento di una capacità consapevolmente alta (2-3 volte) e aggiungere una coppia di condensatori di compensazione per i due avvolgimenti rimanenti al gruppo di lavoro, oppure provvedere a scollegare il condensatore di avviamento mediante un relè temporale. La capacità del condensatore di lavoro viene selezionata alla velocità di 70-80 μF per 1 kW di potenza e il valore nominale è 450 V.

Un motore a condensatore monofase ha quattro fili nell’assieme, cioè due estremità degli avvolgimenti di avviamento e di lavoro. I contrassegni dei pin della morsettiera standard sono:

1. Terminali U1 e U2 (o B1 e B2) – avvolgimento principale.
2. Terminali W2 e V2 (o C1 e C2) – avvolgimento di avviamento.
3. Terminali V2 e V1 – condensatore di avviamento.

Il collegamento dell’avvolgimento di partenza rimane costante, mentre la polarità dell’alimentazione dell’avvolgimento di lavoro può essere invertita per cambiare il senso di rotazione.

Nota:la polarità è determinata dalla posizione dei ponticelli sulla morsettiera del motore, che verrà chiusa a distanza tramite il contattore.

Attrezzatura di partenza

Per assemblare il circuito elettrico, sono necessari due avviatori magnetici IEK KMI 1121 con una tensione di alimentazione della bobina da 230 V o un avviatore di inversione PML 2561 (il vantaggio di quest’ultimo è la presenza di un interblocco meccanico). Dovrebbero esserci tre contatti principali.

È inoltre necessario disporre di un blocco di contatti ausiliari, che include un contatto normalmente aperto e uno normalmente chiuso. Inoltre, avrai bisogno di un alloggiamento per pulsanti IEK KP103 con tre pulsanti “Start”, “Reverse” e “Stop”. Per installare il post dal lato della strada, si consiglia di completarlo con i pulsanti con un blocco chiavi in ​​mano. Tutte le apparecchiature elettriche di commutazione devono essere montate in una scatola di metallo con un grado di protezione IP54 e le entrate del pressacavo per i cavi.

Collegare i contatti di ingresso dei due avviatori in parallelo, applicando fase e zero ad essi dalla rete 220 V attraverso l’interruttore. Sul retro degli avviatori, collegare i due fili di alimentazione dell’avvolgimento di partenza.

Usando il motore AIRE 80 come esempio, l’alimentazione deve essere fornita ai morsetti V1 e W2. Si noti che la polarità rimane la stessa indipendentemente da quale avviatore è acceso. I terminali U1 e U2 appartengono alle estremità dell’avvolgimento di lavoro e devono essere collegati a due avviatori in una sequenza diversa.

Le bobine di ciascun avviatore devono essere alimentate attraverso i contatti normalmente aperti e normalmente chiusi del secondo avviatore. Ciò fornirà auto-cattura e mantenimento della bobina nello stato di accensione, oltre a fornire un interblocco elettrico dell’avvio opposto..

Pali pulsanti e finecorsa

L’azionamento è controllato da uno o più pali a pulsante. Il filo di fase passa attraverso i contatti normalmente chiusi collegati in serie dei pulsanti “Stop”, necessari per la possibilità di interrompere il circuito di mantenimento della bobina da qualsiasi pulsante.

Inoltre, l’alimentazione viene fornita ai contatti normalmente chiusi dei pulsanti Start e Reverse, quindi dai terminali di ciascun pulsante l’alimentazione viene fornita alla coppia opposta normalmente aperta. Questi contatti controllano l’attivazione delle bobine dei rispettivi avviatori. È necessario il collegamento incrociato tramite contatti di interruzione per evitare la commutazione involontaria inversa degli avviatori.

Affinché l’azionamento si spenga da solo e in modo tempestivo quando il cancello raggiunge i punti estremi di apertura e chiusura, il circuito elettrico deve essere integrato con finecorsa. Sono adatti gli interruttori VPK-2112 o ME 8104 con un contatto normalmente chiuso. Si consiglia di utilizzare prodotti dotati di rullo.

I finecorsa devono essere fissati rigidamente al telaio fisso della porta in modo che il rullo si trovi a 1-2 mm da qualsiasi elemento longitudinale della porta. Può essere un telaio di supporto o una guida di scorrimento, l’importante è che la superficie laterale sia assolutamente piatta. Il cancello deve essere posto prima all’aperto, quindi in posizione chiusa e segnare i punti di contatto con i rulli.

Nota!Poiché le porte massicce continuano a muoversi per inerzia, si consiglia di spostare i segni di alcuni centimetri nella direzione opposta in modo che l’interruttore di fine corsa venga attivato con un leggero anticipo.

In base ai segni contrassegnati, è necessario saldare su piccole sporgenze, la cui altezza sarà sufficiente per il funzionamento sicuro dell’interruttore. È anche importante che il segno sia abbastanza lungo da contenere il rullo e non scivolare su di esso, attivando brevemente il finecorsa. L’interruttore deve essere nella posizione di scatto finché non inizia a muoversi nella direzione opposta, quando lascia il segno e chiude nuovamente il circuito.

Il collegamento elettrico dei finecorsa può essere effettuato in due modi.

Schema di collegamento di pulsantiere e finecorsa

Metodo numero 1.I contatti normalmente chiusi sono cablati in serie e inclusi nel circuito di mantenimento della bobina del contattore. La posizione di accensione si trova tra i pulsanti di arresto collegati in serie e i contatti normalmente aperti degli avviatori. Lo svantaggio di questo metodo è che quando il cancello è acceso, ci vuole un certo tempo per tenere premuto il pulsante finché l’interruttore non lascia la posizione di scatto..

Metodo numero 2.Implica l’inclusione indipendente di finecorsa nel circuito di mantenimento della bobina di ogni avviatore. Il contatto dell’interruttore normalmente chiuso si trova tra il contatto ausiliario normalmente aperto dell’avviatore e il terminale della bobina. È anche consentito inserire l’interruttore nel circuito di interblocco elettrico: tra la bobina di uno e il contatto normalmente chiuso del secondo dispositivo di avviamento. Pertanto, gli interruttori funzionano indipendentemente l’uno dall’altro, il che significa che non è necessario alcun ritardo all’accensione dell’azionamento..

Controllo gate tramite convertitore di frequenza

Poiché i convertitori di frequenza sono diventati recentemente sempre più convenienti e popolari, è opportuno utilizzarli per controllare un gate drive, soprattutto perché esiste più di una ragione per questo:

1. Poiché il convertitore di frequenza fornisce al convertitore una tensione trifase, si risparmia denaro acquistando un motore più comune con una potenza inferiore..
2. Il regime del motore non ha importanza.
3. Eliminate le difficoltà con il collegamento di un motore trifase.
4. Si evitano problemi con l’avvio dell’unità sotto carico.
5. Il convertitore accelera senza intoppi ma accelera e ferma rapidamente il cancello, l’apertura avviene in pochi secondi.
6. Non è necessario acquistare e installare un riduttore.
7. Non è necessario il motorino di avviamento, semplice schema elettrico.
8. La durata del motore è notevolmente aumentata.

Il costo medio di un dispositivo con una potenza di uscita di 2–2,5 kW è di $ 250–300, quindi il suo acquisto è pienamente giustificato, dato il rifiuto di acquistare un cambio e motorini di avviamento.

Il convertitore di frequenza CFM-240 è un’opzione economica del dispositivo, ha anche lo schema di connessione e controllo più comune. Seguendo il suo esempio, puoi facilmente gestire dispositivi simili..

Collegamento del convertitore di frequenza

I terminali L e N vengono utilizzati per alimentare, rispettivamente, fase e zero dalla rete 220 V, qui è importante osservare la polarità. I terminali U, V e W forniscono una tensione di uscita per l’alimentazione di un motore asincrono trifase a 380/220 V, i cui avvolgimenti sono collegati a triangolo. Il controllo viene eseguito chiudendo uno dei contatti di controllo DI1-DI3 sul terminale comune GND. Di conseguenza, quando DI1 e GND sono chiusi, il motore si avvia, DI2 e GND avvieranno l’azionamento nella direzione opposta e DI3 e GND lo fermeranno..

Principio di impostazione del convertitore di frequenza

Il trasduttore viene configurato modificando i valori di ciascuno dei 70 parametri. Una descrizione completa delle funzioni e dei valori impostati è indicata nel passaporto del dispositivo. Per correggere i valori, accedere al menu di selezione dei parametri premendo il pulsante “Mode” fino a quando sul display non compare P —. Quindi è necessario premere “invio” e utilizzando le frecce “su” e “giù” selezionare il numero del parametro desiderato, premere di nuovo “invio”, impostare il valore desiderato e premere di nuovo “invio” per salvare.

L’uso di un convertitore di frequenza offre alcune possibilità aggiuntive. Ad esempio, è possibile utilizzare la funzione di posizionamento trasmettendo i dati da un sensore di posizione della porta all’inverter. Ciò consentirà di utilizzare il dispositivo in modalità motore passo-passo. Accelera dolcemente il cancello e li ferma delicatamente nel punto estremo, ricordando entrambe le posizioni estreme della tela. È una sostituzione più comoda e avanzata per il sistema di finecorsa. È necessario installare un contatore di tipo “encoder in quadratura” sull’albero di comando.

Lo strumento ha due fili di alimentazione collegati ai terminali + 12V e GND, nonché due cavi di segnale collegati ai terminali DI5 e DI6. La funzione di posizionamento viene attivata assegnando il valore “2” al parametro 60. Successivamente, impostare il valore “1” sul parametro 61 per impostare il tipo di sensore desiderato. Quindi, modificando i valori dei parametri 62 e 63, determinare il rapporto tra il numero di impulsi e la distanza percorsa.

Ad esempio, l’albero del motore può muovere il cancello di 25 cm per giro e l’encoder collegato all’albero produce 200 impulsi per giro. Ciò significa che per ogni 1000 mm impostato nel parametro 62 ci saranno 800 impulsi dell’encoder impostati nel parametro 63.

Il parametro 66 definisce il tipo di frenata, deve essere assegnato il valore “1”. Il parametro 67 definisce la velocità del motore a cui verrà ridotta la velocità operativa massima e il valore del parametro 68 definisce la distanza di frenata richiesta. Dopo aver regolato i parametri specificati, è possibile accedere al menu principale e indicare la distanza che il cancello deve percorrere, in millimetri. Dopo aver completato l’attività, il contatore si azzererà e sarà pronto per un nuovo ciclo, contando in entrambe le direzioni.

La velocità nominale del motore è impostata dal valore della frequenza di uscita (Hz) nel menu principale del programma. Puoi cambiarlo in tempo reale e aumentarlo finché il meccanismo di trasmissione rimane stabile. Ricorda inoltre che troppa accelerazione non consentirà al convertitore di rallentare efficacemente alla fine del percorso. Il tempo di accelerazione dell’azionamento alla massima velocità è impostato in secondi nel parametro 10.

Impostazione della frenata del cancello mediante un convertitore di frequenza

Porte troppo grandi richiedono frenata da parte dell’operatore. Per fare ciò, il convertitore di frequenza ha una funzione attivata dal parametro 21. La forza frenante e il tempo necessario per arrestarsi completamente sono impostati rispettivamente dai parametri 27 e 28. Quando si frena l’azionamento, è necessario utilizzare la compensazione del carico. Per fare ciò, i resistori di potenza con una resistenza di almeno 70 Ohm e una potenza di oltre 350 W devono essere collegati ai terminali di alimentazione Br (possono anche essere sostituiti con un gruppo di 4-5 lampade a incandescenza collegate in serie).

Ora hai diverse opzioni per il collegamento del motore e puoi scegliere il metodo adatto alle tue esigenze. Ogni metodo di connessione può avere uno schema di controllo remoto, di cui parleremo nel prossimo articolo..

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