Disturbi elettrici causati dalla
commutazione
di carichi induttivi
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Vantaggi e svantaggi dei circuiti antidisturbo
Il tipo più noto di circuito antidisturbo è una combinazione RC (una resistenza e un condensatore collegati in serie) che può essere messa in parallelo sia al contatto che all'utilizzatore.
Vantaggi:
- la sovratensione residua ha una componente di armoniche molto bassa;
- ottimizzando il dimensionamento su un particolare impiego e carico, è possibile limitare la sovratensione residua a valori molto bassi;
- il tempo di ritardo alla disinserzione è molto basso; l'efficacia dell'antidisturbo è indipendente dal valore della tensione limite U max ; non porta nessun ritardo all'inserzione;
- è adatto sia in AC che in DC; non crea nessun problema di inversione di polarità;
- garantisce l'assenza di arco o un arco elettrico a bassa energia sul contatto di commutazione (da ciò deriva un vantaggio secondario molto importante e cioè che la soppressione delle sovratensioni protegge anche i contatti di comando, allungandone notevolmente la durata di vita).
Svantaggi:
- per ottenere i migliori risultati si dovrebbe ottimizzare il dimensionamento del circuito sulla particolare applicazione; sono poco indicati come elementi di soppressione disturbo universali;
- la voluminosità è direttamente proporzionale al valore dell'induttanza e della potenza del carico;
- la soppressione ottimale del disturbo ha come diretta conseguenza un notevole tempo di ritardo alla disinserzione;
- la presenza del condensatore nel circuito comporta un elevato picco di corrente di carica all'inserzione;
- in caso di impiego con corrente alternata si deve tenere presente che nel circuito circola una corrente e quindi costituisce un carico supplementare;
- il circuito di soppressione RC non è indicato se nel circuito di alimentazione sono presenti componenti armoniche (la presenza di armoniche di frequenza multipla di 50 Hz può provocare una circolazione eccessiva di corrente nel circuito RC e quindi la sua distruzione per sovraccarico termico).
Se nei circuiti circola corrente continua, la polarità è univocamente stabilita, si può allora usare un semplice diodo, messo in parallelo alla bobina.
Vantaggi:
- dimensioni molto ridotte;
- praticamente nessuna tensione residua (totale smorzamento dell'impulso di disturbo);
- facile dimensionamento.
Svantaggi:
- elevato tempo di ritardo alla disinserzione;
- polarità da rispettare;
- solo per applicazioni con corrente continua;
- il grande ritardo alla disinserzione può provocare la formazione di un forte arco elettrico sul contatto di comando che ne può compromettere seriamente la durata.
Fig. 5 - Circuiti di protezione: a) Con gruppi RC - b) Con diodi.
Sono più adatti i diodi soppressori Transil e Trisil collegati in parallelo alla bobina, si hanno con essi minori ritardi alla disinserzione, anche se al di sotto di certi valori di tensione non si ha nessuna soppressione.
Vantaggi:
- dimensione molto compatta;
- basso valore di tensione residua (buona soppressione dell'impulso di disturbo);
- bassi valori dei tempi di ritardo all'inserzione;
- bassi valori dei tempi di disinserzione;
- facile dimensionamento;
- adatto all'impiego sia in AC che in DC e indipendentemente dalla polarità;
- elevato assorbimento di energia.
Svantaggi:
- tensione di disturbo residua con un'elevata componente di armoniche;
- pericolo di formazione di un arco elettrico sul contatto di comando (deterioramento del contatto);
- limitata frequenza di comando.
Elementi ideali per limitare le sovratensioni di apertura sono i varistori (VDR), la cui corrente di perdita (che determina la soppressione dell'energia) sale soltanto dopo aver superato la tensione nominale. Si possono usare sia in DC che in AC.
Per la scelta di un VDR è importante la tensione di esercizio sia in AC che in DC. Il VDR deve essere scelto con un valore di tensione uguale o superiore a quello massimo di esercizio dell'applicazione.
Ciò significa che il varistore deve essere scelto non solo in funzione della tensione nominale, bensì in funzione della previsione delle sovratensioni di linea, per esempio 220 V AC +10%. Ciò vale anche nel caso di alimentazione in DC, dove è bene considerare anche il valore massimo raggiungibile della tensione di esercizio.
Sono più adatti i diodi soppressori Transil e Trisil collegati in parallelo alla bobina, si hanno con essi minori ritardi alla disinserzione, anche se al di sotto di certi valori di tensione non si ha nessuna soppressione.
Vantaggi:
- dimensione molto compatta;
- basso valore di tensione residua (buona soppressione dell'impulso di disturbo);
- bassi valori dei tempi di ritardo all'inserzione;
- bassi valori dei tempi di disinserzione;
- facile dimensionamento;
- adatto all'impiego sia in AC che in DC e indipendentemente dalla polarità;
- elevato assorbimento di energia.
Svantaggi:
- tensione di disturbo residua con un'elevata componente di armoniche;
- pericolo di formazione di un arco elettrico sul contatto di comando (deterioramento del contatto);
- limitata frequenza di comando.
Elementi ideali per limitare le sovratensioni di apertura sono i varistori (VDR), la cui corrente di perdita (che determina la soppressione dell'energia) sale soltanto dopo aver superato la tensione nominale. Si possono usare sia in DC che in AC.
Per la scelta di un VDR è importante la tensione di esercizio sia in AC che in DC.
Il VDR deve essere scelto con un valore di tensione uguale o superiore a quello massimo di esercizio dell'applicazione. Ciò significa che il varistore deve essere scelto non solo in funzione della tensione nominale, bensì in funzione della previsione delle sovratensioni di linea, per esempio 220 V AC +10%. Ciò vale anche nel caso di alimentazione in DC, dove è bene considerare anche il valore massimo raggiungibile della tensione di esercizio.
Fig. 6 - Caratteristica tensione-corrente di un varistore, confrontata
con quella di una normale resistenza.
continua....
