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ÖLFLEX® SERVO FD zeroCM

Correnti di dispersione? Zero CM, la nuova tecnologia che abbraccia il futuro

Nella fabbrica intelligente, macchine e sistemi sono sempre più collegati in rete. Di conseguenza, anche il tema della compatibilità elettromagnetica (EMC) sta diventando sempre più importante. Soprattutto negli impianti industriali, in cui vengono utilizzati motori controllati da convertitore di frequenza, possono verificarsi sempre più correnti indesiderate nei cavi di collegamento equipotenziale (PA) o di terra di protezione (PE).

Un nuovo e innovativo design del cavo può ridurre in modo efficace le correnti di dispersione e contribuire in modo decisivo, al miglioramento della compatibilità elettromagnetica nelle macchine e sugli impianti.

OLFLEX SERVO FD zeroCM

Al giorno d'oggi, i motori elettrici nell'automazione vengono azionati esclusivamente mediante convertitori di frequenza. Oltre al vantaggio della velocità variabile, questo tipo di controllo offre notevoli miglioramenti in termini di efficienza energetica e di processo. Tuttavia, a causa del principio di funzionamento, si verificano effetti collaterali indesiderati che generano correnti di dispersione. Più componenti sono coinvolti, maggiore è il rischio di tali disturbi.

Allo stesso tempo, gli spazi di installazione nelle macchine e negli impianti stanno diventando sempre più piccoli. Per evitare costosi tempi di inattività della produzione nella fabbrica intelligente, è quindi opportuno tenere in considerazione anche il tema dell'EMC durante la fase di progettazione.

Tecnologie abilitanti

L'innovazione è stata quella di mettere alla prova lo status quo nella tecnologia dei cavi: i progetti precedenti tendevano a considerare nella maggior parte dei casi, solo i cavi con piccoli diametri esterni e cordato simmetrico. Fino ad allora, il problema della compatibilità elettromagnetica era sempre risolto dalla schermatura. La Tecnologia zeroCM ha adottato un approccio diverso: il cordato del cavo è visivamente asimmetrico, ma si ottiene una simmetria elettromagnetica al 100%. In definitiva, ciò significa che è necessaria ancora meno schermatura.

Il segreto della tecnologia zeroCM® è una tecnica di cordatura speciale e innovativa: i conduttori trifase sono disposti simmetricamente e intrecciati in uno strato interno. Inoltre, almeno un conduttore di protezione è intrecciato in uno strato esterno con direzione di intreccio opposta attorno ai tre conduttori di fase in uno specifico passo elicoidale. L'isolamento dei conduttori è ottimizzato per aver una bassa capacità ed è costituito da polietilene o polipropilene. Tra lo strato interno e lo strato esterno c'è un nastro di separazione. Questo design raggiunge una perfetta simmetria elettrica, che riduce la radiazione magnetica e riduce notevolmente gli accoppiamenti interni, rendendolo particolarmente adatto per il collegamento di convertitori di frequenza.

 

Vantaggi e Criticità

Confronto tra cavi motore

Confronto tra cavi motore

Con la tecnologia di pilotaggio PWM, utilizzata nel convertitore di frequenza, le alte tensioni vengono commutate in pochi nanosecondi. Durante il processo di commutazione stesso, si formano transitori che possono viaggiare attraverso accoppiamenti elettromagnetici all'interno del sistema ma anche all'interno dei cavi del motore. Queste correnti di interferenza ad alta frequenza possono vagare attraverso il sistema di messa a terra della struttura dell’edificio. Le correnti di disturbo possono portare a perdite di energia, all'usura meccanica e allo sviluppo di rumore sul motore elettrico o interferire con la qualità di trasmissione dei cavi dati paralleli.

Sebbene la tecnologia zeroCM non elimini la causa dell'interferenza EMC, risolve uno dei punti significativi in cui l'interferenza viene introdotta nell'ambiente del sistema.

Grazie alla tecnologia zeroCM®, le correnti di disturbo nei conduttori di protezione o di collegamento equipotenziale vengono ridotte, riducendo così le correnti dannose sul cuscinetto del motore e le interferenze elettromagnetiche sui cavi trasmissione dati. È inoltre possibile evitare l'intervento intempestivo dei dispositivi di protezione a corrente residua.

A seconda dell'applicazione, l'uso di ÖLFLEX® SERVO FD zeroCM significa evitare complesse e costose tecniche di filtraggio e garantire il funzionamento di impianti industriali più stabili.

Sebbene il nuovo cavo possa sembrare poco familiare quando viene assemblato per la prima volta, in realtà il cablaggio rimane semplice e lo sforzo è addirittura ridotto rispetto ai cavi con cordati simmetrici, con i 3 conduttori di protezione concentrici.

Sostenibilità

In sintesi, la tecnologia zeroCM® non elimina la causa dell'interferenza EMC, ma affronta precisamente uno dei punti fondamentali, in cui l'interferenza viene introdotta nell'ambiente del sistema. Da un lato, il nuovo design del cavo, ÖLFLEX® SERVO FD zeroCM,consente di ridurre le correnti di equalizzazione fino all'80% all'uscita del convertitore di frequenza e sulle linee dati che corrono parallele. D'altro canto, correnti di trasferimento più contenute assicurano un carico ridotto sull'inverter e nello stadio di uscita dell’inverter stesso: ad esempio, è possibile posare cavi più lunghi, fino a quasi il doppio rispetto ad un cavo con tecnologia tradizionale, senza far funzionare l'inverter al di fuori delle sue specifiche (EMC) e conseguente risparmio di energia.

Inoltre, la tecnologia zeroCM® impedisce il verificarsi di livelli di tensione sul potenziale di terra/terra (tensione di terra) sul lato dell'utenza. Ciò è particolarmente importante quando, ad esempio, vengono utilizzati sensori sensibili come quelli analogici.