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Documento PDF - Università degli Studi di Padova

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2. Canalina metallica Fig 4 7 1 disposizione dei componenti all interno dell armadio Inoltre bene tenere a mente di non utilizzare lampade fluorescenti tubi a scarica ecc per l illuminazione degli armadi di comando in quanto generatori di armoniche Dal punto di vista EMC erano migliori le vecchie lampade ad incandescenza ora fuorilegge ma ancora utilizzabili per applicazioni specifiche come forni frigoriferi ecc Dunque dopo aver montato il piano di massa si deve decidere la disposizione base alla loro natura se possibile gli elementi perturbatori e quelli sensibili devono essere separati e collocati in armadi distinti dei vari componenti in Pagina 50 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine come mostrato in Figura 4 7 1 Se per varie ragioni si decide di utilizzare un solo armadio come nel caso dell esempio possibile operare una separazione mediante lamiere collegate in pi punti alla massa e questo permette di ridurre l influenza dei disturbi Nei piccoli armadi in particolare pu bastare una tramezzatura realizzata con lamiera metallica imbullonata al telaio Nel paragrafo 4 13 verr approfondito l aspetto relativo alla schermatura 4 8 Cavi connettori e cablaggio I cavi e i connettori sono vie principali attraverso le quali le interferenze elettromagnetiche possono propagarsi all interno del sistema o da
3. iii 10 Z5 LIpidI DOMeaaoaiialai 10 2 0 L Direttive Macchine EMG LVD alibi 13 2 7Comereperire le NOME aione ee 14 3 La compatibilit elettromagnetica EMC 16 S ILiIntrodizione sli 16 3 2 Effetti EMI sulle apparecchiature e sulle perSone 17 33 Modello di mf rfereizA ian ira 19 4908000 FISH aetnanet 20 3 GrandezZZe UkdIStirDo ile 22 36 Lpi di disturbi elettromagnetici nn a a E E ETTER 23 3 7 Meccanismi di accoppiamento seeeeeeessssssseecceessssssseccoesssssssecccessssssseccceesssseees 24 4 L equipaggiamento elettrico delle macchine in conformit alla EMC 29 4 1 L equipaggiamento elettrico di una macchina automatica 0 29 4 2 Esempio di macchina industriale 31 4 3 La pre conformit e la modalit di esecuzione delle prove 34 4 4 Interfacce elettriche e Meccaniche rrrrrrrrrrreee eee 39 4 Li a massa letta 40 4 6 Collegamento a terra del neutro e delle MaSSEe iiiiii 44 O ERROR RR RR RI RO 47 4o Cavi Connettore Cabla sso 51 AF GITaAmMeEnta Or sarana T EO E R 57 AACO meni SONWALE siroaa E O 59 Ai Predisposizion EM Conicet ena E E E OON 60 4 12 Filtri ferriti e dispositivi di protezione i 61 d 13 T aschermalit anna 66 ll Conclusioni Bibliografia Ill Elenco delle tabelle 4 2 1 Norme di riferiment
4. UNIVERSIT DEGLI STUDI DI PADOVA DIPARRTIMENTO DI TECNICA E GESTIONE DEI SISTEMI INDUSTRIALI FACOLT DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA TRIENNALE IN MECCATRONICA TESI DI LAUREA COMPATIBILIT ELETTROMAGNETICA APPLICATA ALL EQUIPAGGIAMENTO ELETTRICO DELLE MACCHINE Relatore Ch mo Prof Alessandro Sona Laureando FEDERICO BERTAGNOLI Matricola 544706 IMC ANNO ACCADEMICO 2013 2014 Sommario Lo sviluppo della tecnologia ha reso disponibili sistemi di controllo sempre pi potenti compatti e sotto certi aspetti pi affidabili rendendoli tuttavia maggiormente sensibili nei confronti di fenomeni fisici quali quelli elettromagnetici In questa tesi viene affrontato il problema delle interferenze elettromagnetiche con particolare riferimento a un tipico equipaggiamento elettrico di una macchina automatica Viene inoltre illustrata la questione della compatibilit elettromagnetica nel contesto della Dichiarazione di conformit e conseguente marcatura CE necessarie per poter immettere un prodotto sul mercato dell Unione Europea Indice SOA CARRARO CORRO ORA RR OO I TOSO TOT TTI 1 lla ei aaa li Fiencode le abele e IV Eincoddeci OUT oenar ea O E E T E TE V FITO ZONE a eaa l 2Direitive Ruropee E M arcara C Enen 3 2i Dichiarazione dL con Ormian a A OET 3 2 2 ISHUZIONI perl USO pen a aaa 7 2 3 Procedura per la verifica della CONfOrmMit iii 9 2 4 Significato e scopo della normazione
5. Garantire l equipotenzialit in bassa e alta frequenza delle masse L equipotenzialit andrebbe garantita non solo localmente a livello di macchina o impianto ma anche a livello di sito mediante una rete di massa specifica adatta A livello di macchina l equipotenzialit si ottiene mediante magliatura di tutte le masse ovvero collegando tra loro tutte le strutture metalliche intelaiature conduttori di massa ecc Le connessioni devono essere dirette ossia metallo contro metallo con collegamento bullonato oppure mediante trecce in metallo o qualsiasi altro collegamento largo e corto 4 6 Collegamento a terra del neutro e delle masse Il collegamento a terra la messa a terra il cui scopo principale la sicurezza delle persone e funziona impedendo che si verifichi una scossa elettrica a seguito di un contatto indiretto ovvero a seguito del contatto con parti che in conseguenza di un guasto ad esempio a causa di una falla nell isolamento di base sono soggette a tensioni pericolose Neutro il conduttore che serve da ritorno per la corrente che arriva al carico tramite il conduttore di fase nei sistemi monofase mentre serve da ritorno per la corrente di squilibrio del sistema trifase I collegamenti a terra regime di neutro nei sistemi a corrente alternata trifase e monofase possono essere riassunti in tre categorie IEC 60364 e TI il neutro e e le masse sono direttamente collegati a terra con due impiant
6. Le direttive come la direttiva EMC comprendono una serie di queste norme armonizzate le quali non sono considerate leggi ma vengono in ogni caso convertite nelle rispettive leggi nazionali Si possono distinguere tre tipi di norme e Norme europee EN Sono da considerarsi leggi e devono essere applicate immutate all interno della giurisdizione nazionale comportando il ritiro di altre norme nazionali contrarie e Documenti di armonizzazione HD Sono norme europee promulgate con la medesima procedura delle EN vi tuttavia la possibilit per un periodo transitorio di variazioni a livello nazionale e Prestandard europeo ENV Sono utili in tutti quei settori ad elevata innovazione tecnologica come quello informatico Costituiscono un prestandard che dopo un certo periodo di tempo pu essere convertito in una Norma Europea Inoltre a seconda del campo di impiego le norme vengono suddivise nei tipi A BeC e Tipo A norme generali Descrivono i requisiti generali che tutti i prodotti devono possedere EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 11 Tipo B norme di gruppo Descrivono i requisiti che i vari gruppi di prodotti devono possedere devono essere prese come riferimento nel caso in cui non vi siano norme di prodotto specifiche e Tipo C norme di prodotto Descrivono i requisiti che i prodotti particolari devono possedere per poter essere commercializzati hanno priorit sulle nor
7. semiconduttori o anche solo elettrica conduttori Contenuto di questa tesi La tesi divisa in 4 capitoli e Capitolo 1 una breve introduzione all argomento e Capitolo 2 una contestualizzazione dell argomento compatibilit elettromagnetica nell ambito della conformit di un prodotto ai requisiti essenziali delle principali Direttive Europee ai fini della marcatura CE dello stesso e Capitolo 3 prende in considerazione le cause e gli effetti delle interferenze elettromagnetiche nonch il modello teorico che descrive i fenomeni di interferenza e Capitolo 4 riporta molte delle regole generali di carattere pratico applicabili nell attivit di progettazione di un qualsiasi sistema elettrico elettronico al fine di ottenere la pi alta probabilit di conseguire la compatibilit elettromagnetica dello stesso con particolare riferimento al caso di un tipico quadro elettrico di bordo macchina Pagina 2 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Capitolo 2 Direttive Europee e Marcatura CE 2 1 Dichiarazione di conformit La Dichiarazione di Conformit e la conseguente marcatura CE rappresentano un requisito essenziale per l immissione sul mercato dell Unione europea di un prodotto Con essa il fabbricante o il suo mandatario stabilito nella Comunit dichiara che la macchina o dispositivo messi in commercio rispettano tutti i requisiti essenziali di sicurezza e sanitari che la
8. 0 2 ns per le porte all arseniuro di gallio GaAs ai 6 9 ns delle porte TIEL I parametri elettrici delle grandezze di disturbo che determinano l entit di quest ultimo sono e Tempo di salita misura la durata della grandezza di disturbo generata influisce direttamente sullo spettro in frequenza e Velocit di variazione du t e i t misura l entit della grandezza di disturbo generata e Valore di picco misura l energia dell impulso di disturbo Cui si deve aggiungere e Frequenza La frequenza determinante sia per quel che riguarda l effetto del disturbo per esempio pu produrre una risonanza in tratti di conduttore di una certa lunghezza sia per quel che riguarda la soppressione dello stesso per esempio le schermature dei cavi sono poco efficaci al di fuori di un certo range di frequenze e anche le impedenze dei cavi dipendono dalle frequenze dei segnali che li attraversano come mostrato in Figura 3 5 1 Pagina 22 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Impedenza 100 Campo bassa frequenza Campo alta frequenza mQ Frequenza kHz MHz l T T 0 Hz 100 1 10 100 1 10 50 80 Fig 3 5 1 Valori caratteristici dell impedenza di un conduttore elettrico di lunghezza L Im Dalla figura si pu constatare come e L impedenza del cavo aumenta con la frequenza del segnale che lo attraversa e Per segnali a bassa frequenza 50 60 Hz il diametro del cavo inf
9. apparecchi privi della marcatura CE parimenti vietato redigere la Dichiarazione CE di conformit e apporre la marcatura CE senza aver rispettato le procedure descritte dalle Direttive Le apparecchiature sono soggette al sequestro qualora vengano immesse sul mercato europeo e Sprovviste della Dichiarazione CE di Conformit e Sprovviste della marcatura CE e Sprovviste dei requisiti delle Direttive applicabili anche se provvisti della Dichiarazione CE di conformit e della marcatura CE e Provviste di altre marcature che si possano confondere con il simbolo grafico della marcatura CE o possano renderlo illeggibile e Provviste di marcatura CE con simbolo non conforme a quello descritto nelle Direttive Una volta sottoposti a sequestro gli apparecchi potranno essere reimmessi sul mercato soltanto dopo che saranno state eliminate le imperfezioni riscontrate dalle Autorit di controllo ovvero per l Italia Ministero delle Attivit Produttive Ministero della Salute Camere di Commercio Polizia e Guardia di Finanza Agenzia delle Dogane EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 9 Scaduti i 6 mesi dal sequestro delle merci e dal loro ritiro dal mercato si passa alla confisca delle stesse inoltre soggetto a sanzioni amministrative chiunque e immetta sul mercato commercializzi distribuisca o installi apparecchi non conformi ai requisiti di protezione e apporti modifiche anche solo per uso person
10. com anche qui possibile reperire alcuni testi delle normative www tne it un altro sito dove sono in vendita norme e considerando sulle norme EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 15 Capitolo 3 La compatibilit elettromagnetica EMC 3 1 Introduzione La compatibilit elettromagnetica EMC la caratteristica di un apparecchiatura elettrica o elettronica di funzionare correttamente nel proprio ambiente elettromagnetico immunit e al contempo di non interferire con il corretto funzionamento di altre apparecchiature elettriche o elettroniche presenti nello stesso ambiente emissione La direttiva 2004 108 CE detta Direttiva EMC che sostituisce ed abroga la precedente direttiva 89 336 CEE un insieme di norme armonizzate che stabiliscono 1 requisiti minimi che le apparecchiature elettriche ed elettroniche devono possedere per poter essere considerate elettromagneticamente compatibili Essa deve essere applicata nel caso di apparecchi che possano generare disturbi elettromagnetici o il cui buon funzionamento possa essere pregiudicato da tali disturbi I requisiti di sicurezza per un apparecchio di questo genere si considerano soddisfatti quando esso risponde alle pertinenti norme europee armonizzate le quali regolamentano la messa in commercio l esposizione e l esercizio del tipo di prodotto interessato Queste norme sono di competenza del CENELEC Comit Europeen de Normalisation ELECtrotechni
11. come le viti non devono distare tra loro pi di 50 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 69 Le considerazioni fatte sulla SE valgono solamente nel caso di onde elettromagnetiche incidenti sulla superficie dello schermo con entrambi i vettori E ed H tangenti alla superficie stessa Tuttavia considerazioni molto simili si possono fare nel caso di onde elettromagnetiche con uno dei due vettori E o H tangenti alla superficie e l altro ortogonale alla stessa In ogni caso nella progettazione delle schermature data la complessit dei fattori in gioco sarebbe opportuno avvalersi di software per la simulazione per ottenere risultati pi realistici Pagina 70 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Conclusioni La compatibilit elettromagnetica un argomento vasto In questa tesi stata privilegiata l esposizione degli aspetti relativi alla compatibilit elettromagnetica di tipo generale con un accenno a quelle che potrebbero essere le problematiche e le soluzioni in ambito EMC nel caso di equipaggiamenti elettrici di bordo macchina Di fatto ciascun aspetto potrebbe essere ulteriormente sviluppato cos come anche le regole pratiche di valenza generale esposte Per quanto riguarda i fenomeni riconducibili a EMI si potrebbe concludere che la causa fondamentale delle interferenze elettromagnetiche sono le variazioni di tensioni e correnti causate dalla commutazione di dis
12. concernono Il marchio CE deve essere apposto sulla macchina apparecchiatura e o sull imballaggio della stessa e o sulle istruzioni per l uso e o sul tagliando di garanzia La Dichiarazione di conformit deve essere redatta dal fabbricante o da un suo mandatario nel caso in cui questi siano residenti all interno dell unione europea oppure da colui che si rende responsabile dell immissione sul mercato europeo Nel caso di una macchina automatica le Direttive fondamentali di riferimento SONO e la Direttiva Macchine Direttiva 2006 42 CE e la Direttiva EMC Direttiva 2004 108 CE e la Direttiva LVD cio direttiva bassa tensione 2006 95 CE La marcatura CE apposta solitamente in regime di autocertificazione ovvero il fabbricante individua le norme applicabili nel caso specifico effettua le prove di valutazione e a seguito di ci se l apparecchiatura giudicata conforme lo dichiara per iscritto e si assume la responsabilit della propria dichiarazione per questo si pu parlare di presunzione di conformit Quindi la procedura molto semplice dal punto di vista amministrativo perch la documentazione richiesta per la dichiarazione di conformit unica ed il fabbricante non tenuto ad includere alcun fascicolo tecnico che mostri l iter seguito per raggiungere la conformit deve solamente essersi accertato e poter garantire che la EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 3 Dichiarazione
13. dell esposizione alle radiazioni elettromagnetiche principalmente generate da elettrodotti trasmettitori RF e telefoni cellulari dall altro i produttori fanno il possibile per dimostrare il contrario Almeno fino ad ora non stata dimostrata la pericolosit delle esposizioni alle radiazioni elettromagnetiche con livelli di intensit che si riscontrano normalmente nelle condizioni ambientali pi comuni Gli studi fatti in passato al riguardo sia per gli effetti acuti che per quelli cronici sono giunti spesso a risultati contrastanti dettando solo poche certezze relativamente ad effetti acuti Pagina 18 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine legati ad intensit dei campi molto elevate Allo scopo di tutelare comunque la salute delle persone esistono due tipi di approcci nella definizione dei limiti di esposizione ai campi elettromagnetici e i testi Normativi CEI ENV 50166 1 che considerano solamente gli effetti acuti dei campi elettromagnetici generati nei diversi intervalli di frequenze e non prendono in considerazione eventuali effetti cronici e itesti Legislativi Legge quadro 22 febbraio 2001 n 36 D P C M 8 luglio 2003 che considerano precauzionalmente eventuali effetti cronici derivanti dall esposizione ai CEM Campi Elettromagnetici In entrambi i casi le frequenze considerate vanno da 0 a 300 Ghz 3 3 Modello di interferenza La descrizione dell interferenza elettromagnetica tra disposit
14. di controllo il PLC un elaboratore elettronico molto versatile che pu essere riprogrammato per ottenere diverse funzioni a seconda del compito che dovr svolgere la macchina Tuttavia il PLC da solo non sufficiente Per ridurre i costi e per consentire il massimo potere decisionale da parte del tecnico elettricista il PLC si presenta essenzialmente come una scatola che pu presentare un piccolo display LCD o semplicemente dei led indicatori con morsetti di ingresso e di uscita che deve essere per alimentato e collegato ad altri dispositivi per il controllo di potenza che a loro volta andranno a pilotare gli attuatori Infatti le potenze che un PLC pu commutare da solo sono modeste intorno ai 50 100 W per uscita e questo per motivi di spazio costo e per questioni legate alla compatibilit elettromagnetica come verr descritto pi avanti Di fatto il PLC risulta economicamente vantaggioso solo nel caso di macchine prodotte in poche unit Nel caso di produzione in serie pu essere invece conveniente progettare schede dedicate con il numero e il tipo di componenti elettronici pi adatti per la specifica applicazione Sensori Esistono i pi svariati tipi di sensori che servono per permettere al PLC di leggere lo stato del mondo fisico e prendere le opportune decisioni i sensori che si incontrano pi spesso nella produzione di macchine per l industria sono e Sensori induttivi per rilevare la presenza di condutto
15. durante il mio stage la seguente i i MMI Ni LUNN jil wi ii pinuetan IEN I Fig 4 2 1 Modello 3D della macchina per smussare flange EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 31 Si tratta di una macchina automatica avente la funzione di smussare il foro centrale di flange in acciaio inossidabile per tubi A bordo macchina presente un piccolo quadro elettrico entro cui sono inseriti il PLC l inverter gli 8 rel necessari per il controllo delle elettrovalvole i trasformatori ecc Sullo stesso quadro sono fissati il touch screen da 4 il pulsante di emergenza e l interruttore di sicurezza Il quadro al suo interno si presenta come nella figura seguente 33 A jagga niite i z SEZ tenta AA i SES j wo 7 NS sf cd i Fig 4 2 2 Quadro elettrico della macchina Osservando l immagine 4 2 2 potrebbero essere gi notate alcune soluzioni non del tutto felici dal punto di vista EMC come la connessione delle masse struttura tra loro esclusivamente mediante il cavo verde giallo non adatto per le alte frequenze AF a causa dell alta impedenza o come le canaline per i cavi in materiale plastico la cui efficacia schermante nei confronti delle interferenze elettromagnetiche EMI nulla Altre misure anti EMI potevano essere implementate secondo le linee guida generali elencate peraltro in questa tesi da sottolineare comunque il fatto che nonostante alcuni aspetti
16. ei iataiaa 32 4 3 1 Procedura applicativa di progettazione con criteri EMC 35 4 3 2 Camera anecoica per l effettuazione delle prove di EMC 37 435 AMalizzal0ie dispera 38 4354 XCclloGIEM pere 38 4 5 1 Simboli utilizzati per indicare la massa elettrica 41 452 PIORUNS SIONI Anale 42 453 Mulbipls pom S100Ndmfs irrita 42 ASA ine PON OrOUNdINE iui 43 4 5 5 Distributed single point grounding 43 40 pci 45 402 SNC 45 40 SCANS 45 404 Schedina 46 4 7 1 disposizione dei componenti all interno dell armadio 50 4 9 1 Escmpi dischermat re PerCavi o billion SI 4 8 2 Impedenza superficiale di trasferimento di un cavo schermato 52 4 8 3 Distanze raccomandate per cavi di classi diverse 54 4 8 4 Cavi bifilari per ridurre la superficie degli anelli di massa 54 4 9 1 Collegamento delle alimentazioni degli apparecchi 58 4 92 Alimentazione sepali die 58 4 9 3 Posizionamento dispositivi sensibili e disturbatori 59 4 9 4 collegamento a massa degli schermi dei trasformatori 59 A TE Banda diazio de lLINd tore sursei a ea 61 4 12 2 Sistemazione dei filtri all interno dell armadio elettrico 62 4 12 3 Tensione al morsetti di un contatto dopo
17. eliminare possibili ostacoli al commercio La direttiva sulla bassa tensione si applica al materiale elettrico destinato ad essere impiegato ad una tensione nominale compresa tra i 50 e 1000 V in corrente alternata e tra i 75 e 1500 V in corrente continua Sono esclusi e materiali elettrici da utilizzare in atmosfera esplosiva e sistemielettro radiologici ed elettro medicali e componenti elettrici di ascensori e montacarichi e contatori elettrici 2 7 Come reperire le norme Le norme armonizzate sono norme le cui fonti vengono pubblicate sulla Gazzetta Ufficiale dell Unione Europea eur lex europa eu ed new eur lex europa eu Le direttive UE nel testo originale si possono trovare sul sito della Commissione Pagina 14 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Europea disponibile in ogni lingua europea ufficiale Anche sul sito del CENELEC www cenelec eu possibile trovare un elenco aggiornato delle norme europee armonizzate per ogni direttiva UE Inoltre la G U di ogni Paese pubblica i decreti legislativi che recepiscono le Direttive ad esempio www gazzettaufficiale it per la Gazzetta Ufficiale italiana Altri siti webstore ceiweb it il webstore del Comitato Elettrotecnico Italiano www certifico it e www certificomacchine it siti dove possibile reperire testi guida all applicazione delle direttive e software utili per la stesura del manuale di istruzioni manutenzione dichiarazione CE ecc www scribd
18. irradiate a banda larga sono le pi Pagina 20 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine problematiche nell ambito dei sistemi di automazione elettronici in quanto oltre ad un ampio spettro di frequenze presentano elevatissime parti di frequenze e Motori e Lampade a scarica elettrica e Interruttori di potenza e Sezionatori di reti di alimentazione e Rumori di fondo e Circuiti di controllo con semiconduttori e Dispositivi di commutazione rel contattori e Scarica dell elettricit statica e Scariche atmosferiche e Scariche nucleari Fonti di grandezze di disturbo condotte Gli effetti condotti si trasmettono mediante conduttori metallici cavi o conduttori strutturati trasformatori bobine e condensatori Poich i conduttori fungono anche da antenne possibile convertire una grandezza condotta in una irradiata e viceversa Alcuni esempi sono e Lampade fluorescenti e Interruttori di rete e Aspiratori e In generale tutto ci che collegato ad una rete di alimentazione che pu essere considerata come fonte di grandezze di disturbo continue e discontinue Sorgenti di grandezze di disturbo irradiate Quando le dimensioni dei componenti sono ridotte rispetto alla lunghezza d onda delle interferenze irradiate si possono osservare separatamente gli effetti del campo elettrico e magnetico Nel caso di lunghezze d onda inferiori e quindi all aumentare della frequenza si deve prendere in considerazione i
19. la rete di distribuzione e cavi di controllo esempio quelli che comunicano con i sensori e cavi di trasmissione dei dati esempio bus e conduttori di protezione PE PEN ecc e massa e terra e capacit parassite I segnali di disturbo possono raggiungere il circuito vittima o suscettibile principalmente attraverso le sorgenti di alimentazione elettrica e attraverso la massa e la terra I conduttori di massa elettronica sono infatti tutti collegati alla massa dell impianto e quindi alla terra mediante conduttori di impedenza non nulla Ci causa l insorgere di differenze di potenziale tra i vari punti dell impianto con la conseguente circolazione di correnti parassite Se si considera un caso semplice di collegamento bifilare tra 2 circuiti il segnale di disturbo o parassita pu trasmettersi in 3 modi diversi negli schemi Cp la capacit parassita e modo differenziale la corrente percorre uno dei conduttori passa attraverso il circuito vittima generando eventuali funzionamenti anomali e in seguito ritorna attraverso l altro conduttore Massa elettrica Fig 3 7 2 Modo differenziale e modo comune la corrente percorre tutti i conduttori nello stesso senso e ritorna attraverso la massa tramite le capacit parassite Questi rappresentano il problema fondamentale dei fenomeni EMC dal momento che il loro cammino di propagazione difficile da identificare EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchi
20. ma garantisce meno efficacia rispetto all impiego di ferriti piene Disaccoppiamento dei disturbi In un sistema elettrico elettronico necessario isolare la parte di controllo dalla parte di potenza per proteggerla da sbalzi di tensione anche 10kV che potrebbero distruggere i circuiti digitali Pagina 64 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Trasformatori d isolamento e sono bidirezionali e pi efficienti degli optocoupler minore perdite di potenza questo permette il trasferimento di potenza semplificando in alcuni casi il circuito secondario e assicura un buon isolamento galvanico solo in BF e per un isolamento galvanico in AF necessario un trasformatore a doppio schermo e blocca e devia le correnti di modo comune verso le masse e consente di interrompere gli anelli di massa e si potrebbe dire che i trasformatori d isolamento sono pi adatti ove sia di potenza richiesto un trasferimento Fig 4 12 5 Trasformatore d isolamento di segnale Murata montaggio su PCB Trasformatore Rappresentazione Isolamento Standard Primario Secondario Schermo semplice Primario Secondario Schermo doppio Fig 4 12 6 Primario Schermo di modo l comune TN S Neutro PE BF AF OK inefficace OK Medio OK Buono Isolamento in BF e AF di un trasformatore EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 65 Fotoaccoppiat
21. progettuali di questo quadro non fossero conformi alle migliori regole costruttive secondo lo stato attuale dell arte in ambito EMC la macchina non ha mai manifestato problemi riconducibili ad EMI pur funzionando in un ambiente elettromagnetico industriale leggero cio con un certo grado di interferenze elettromagnetiche Ci si potrebbe allora domandare se valga o non valga la pena prendere in considerazione la EMC nella progettazione Si tenter di dare una risposta a questa domanda nel seguito Per quanto riguarda gli aspetti legati alla sicurezza elettrica al dimensionamento dei cavi ai dispositivi di sicurezza obbligatori ecc che devono essere montati dentro un quadro di quel tipo sono numerosi e importanti Sono riportate qui di seguito alcune delle norme numerose cui fare riferimento Pagina 32 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Tab 4 2 1 Norme di riferimento per sistemi elettrici Norme che definiscono i requisiti per la sicurezza elettrica HD 384 4 41 o Installazioni elettriche di edifici Parte 4 Misure di sicurezza IEC 60364 4 41 Capitolo 41 Protezione dalla scossa elettrica EN 61140 o IEC Protezione dalla scossa elettrica requisiti comuni per gli impianti e 1 61140 loro componenti EN 60204 1 o IEC Sicurezza delle macchine equipaggiamento elettrico delle macchine 60204 1 EN 50310 Applicazione di misure per la compensazione del potenziale e la messa a te
22. sia e resti disponibile nei suoi locali ai fini di un eventuale controllo per un periodo di dieci anni dall immissione del prodotto sul mercato In realt la documentazione che il fabbricante sarebbe tenuto a presentare nell eventualit di un controllo non consisterebbe solo nella semplice Dichiarazione di conformit ma dovrebbe comprende anche e un fascicolo tecnico della costruzione composto e da un disegno complessivo della macchina e degli schemi del circuiti di comando e dai disegni dettagliati e completi eventualmente accompagnati da note di calcolo risultati di prove ecc che consentano la verifica della conformit della macchina ai requisiti essenziali di sicurezza e sanitari e dall elenco dei requisiti essenziali delle direttive applicate delle norme e delle altre specifiche tecniche applicate nella progettazione della macchina e dalla descrizione delle soluzioni adottate per prevenire i rischi presentati dalla macchina opzionalmente qualsiasi relazione tecnica o certificato ottenuti da un organismo o un laboratorio competente ese si dichiara la conformit ad una norma armonizzata che lo prevede qualsiasi relazione tecnica che fornisca i risultati delle prove svolte a sua scelta da lui stesso fabbricante o laboratorio competente e da un esemplare delle istruzioni per l uso della macchina e Nel caso di produzione in serie le disposizioni interne che saranno applicate per mantenere la conformit delle m
23. un piano di massa e di lunghezza inferiore a 30 m si ha EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 53 i i gt 10 20 cm Pres Classe 2 _____ ag Classe 4 ___ gt 10 20 cm JII DALLAL SSIS ASM ASSASSS SAS SAS SL LLLA N Classe 1 __ N Classe 3 ___ N IAIA IA ALIA Ly 1 Piano di massa La distanza di separazione dovr essere tanto maggiore quanto pi rilevante sar la lunghezza del percorso dei cavi 17 Ridurre al massimo la superficie degli anelli di massa L anello di massa formato dal cavo e dal piano di massa e la sua superficie interna deve essere la pi piccola possibile ponendo il cavo a contatto con il piano di massa 18 Il conduttore di andata deve essere posato sempre il pi vicino possibile al conduttore di ritorno A tal fine si possono utilizzare cavi bifilari I Alimentazione Alimentazione F DI D Macchina Macchina Segnali di classe identica Segnali di classe identica Fig 4 8 4 Cavi bifilari per ridurre la superficie degli anelli di massa 5 L utilizzo di cavi schermati rende possibile la coabitazione di cavi per il trasporto di segnali di classi diverse all interno della stessa canalina sempre entro certi limiti Pagina 5
24. una commutazione 63 44M 64 4 12 5 Trasformatore d isolamento di segnale Murata montaggio su PCB 65 4 12 6 Isolamento in BF e AF di un trasformatore 65 4 12 7 Fotoaccoppiatore della Avago in formato DIP6 66 4 13 1 Effetto schermante di una barriera 68 vi Capitolo 1 Introduzione Nell ambito della progettazione di macchine automatiche speciali una grande parte del lavoro consiste nella cosiddetta progettazione creativa innovativa che l opposto della progettazione di routine probabilmente pi conveniente dal punto di vista economico ma anche pi noiosa I problemi principalmente di natura industriale che si affrontano sono ogni volta diversi Le soluzioni che si adottano sono il risultato di un esperienza che con il passare del tempo diventa naturalmente multi settoriale e allo stesso tempo dipendono fortemente dall attivit di aggiornamento utile e necessaria riguardo ad un sapere scientifico e tecnologico che manifesta una crescita stupefacente ma che fortunatamente sempre pi facile da reperire Una macchina industriale pu essere vista come un sistema un insieme di parti tra loro collegate di cui almeno una in movimento che realizzano una funzione specifica Anche le macchine progettate per lo svolgimento dei compiti pi semplici presentano allo stato attuale un equipaggiamento di tipo elet
25. 4 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine 19 Occorre collegare le schermature dei cavi al piano di massa Schermatura collegata alle due estremit molto efficacie contro i disturbi esterni in AF ha un effetto riduttore dei disturbi molto elevato di circa 300 anche alla frequenza di risonanza del cavo Consente di avvicinare cavi che trasportano segnali di classi diverse in caso di buon collegamento 360 e buona equipotenzialit delle masse Nel caso di segnali in AF pu indurre correnti di fuga a terra per cavi di lunghezza rilevante gt 50 100 m 20 Schermatura collegata ad una sola estremit pericolosa e vietata dalla norma IEC 364 poich all estremit della schermatura non collegata a massa pu apparire una forte differenza di potenziale oltretutto inefficace nei confronti di disturbi esterni in AF in quanto la schermatura pu fare da antenna e oscillare Pu andare bene alle BF per evitare il ronzio dovuto a non equipotenzialit delle masse a causa della circolazione di una corrente nella schermatura Escludendo la pericolosit si potrebbe dire che ha una efficacia media Schermatura non collegata alle masse vietata se accessibile al contatto diretto perch una forte differenza di potenziale pu apparire tra la schermatura e la massa Ha un efficacia nulla in termini di protezione contro i disturbi Qualsiasi conduttore libero o non utilizzato di un cavo deve essere sistematicame
26. 4 3 2 Fig 4 3 2 Camera anecoica per l effettuazione delle prove di EMC Risulta conveniente inoltre avvalersi della possibilit offerta da alcuni Organismi notificati di effettuare non una vera e propria procedura per la certificazione CE ma un insieme di prove del tutto analoghe che hanno per lo scopo di verificare ancora in fase di progetto fase B e su un prototipo il soddisfacimento dei requisiti essenziali con valore di test di pre conformit In questo modo 1 progettisti possono se necessario intervenire sul progetto tempestivamente e modificare alcuni parametri ritenuti determinanti per poi ritentare 1 test di pre conformit Questo modo di procedere riduce notevolmente i costi soprattutto nel caso in cui sia prevista una produzione in serie dell apparecchiatura Un altra possibilit per effettuare le prove di pre confomit da parte dell azienda costruttrice quella di dotarsi di alcuni strumenti relativamente economici che permettono di ottenere informazioni qualitative sulle emissioni e sulla suscettivit del prodotto e Analizzatore di spettro Figura 4 3 3 uno strumento di misura selettivo in frequenza che permette di analizzare la composizione spettrale di un EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 37 segnale emesso cio la distribuzione dell energia del segnale in frequenza SPECTRUM ANALYZER Fig 4 3 3 Analizzatore di spettro e La cella GTEM un ibrido tra
27. LLO Pe a LTT e A pa 2 cn e fl nda ta meae dat pd Li Li a n da Fig 3 2 1 Porzione di un componente elettronico danneggiato da una scarica elettrostatica Per quanto riguarda gli effetti delle EMI sul corpo umano in questo caso conveniente parlare anzich di interferenze elettromagnetiche di inquinamento elettromagnetico Il fenomeno dell inquinamento elettromagnetico molto complesso a causa dell nnumerevole quantit di sorgenti e di tipologie di cui si compone sia in ambito residenziale che in ambito industriale Elettrodotti per il trasporto dell energia stazioni radio base per telefonia mobile saldatrici industriali sono alcuni esempi in particolare i primi due di sorgenti di radiazioni elettromagnetiche che senza ombra di dubbio destano preoccupazione nell opinione pubblica Prima dell enorme sviluppo dell elettronica l unica fonte di preoccupazioni riguardo gli effetti dei campi elettromagnetici era rappresentata dai tralicci degli elettrodotti ma ora l attenzione viene rivolta principalmente alle antenne di trasmettitori di ogni tipo e potenza le cui radiazioni avvolgono 1l globo Mentre le interferenze elettromagnetiche sulle apparecchiature sono piuttosto evidenti non altrettanto si pu dire sugli effetti che le radiazioni elettromagnetiche provocano o potrebbero provocare sul corpo umano Proprio a causa di questa incertezza da un lato c chi tenta in tutti i modi di dimostrare la pericolosit
28. a e ai valori di R e C F Ai 1 al LL U V 2U o predeterminata Varistore K Uc Limitazione della sovratensione ad un valore E e e a a a G aa A2 di livellamento predeterminato dell ordine di 2 volte la tensione massima di comando Uc EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 63 a FE20 o predeterminata Dioda dilivallamento DL K u Limitazione della sovratensione ad un valore REA bidirezionale di livellamento predeterminato dell ordine di st due volte la tensione massima di comando RAEE EE BE ia Uc I Ai a Diodo volano uc o U ni Eliminazione totale della sovratensione j Var a a a ii 6 A2 I conduttori andata e ritorno del segnale che si desidera filtrare devono passare attraverso la ferrite che deve essere posta il pi vicino possibile all apparecchio fonte del disturbo Se la fonte del disturbo non identificabile o se non possibile ripulirla dal disturbo la ferrite deve essere messa in prossimit dell apparecchio suscettibile Maggiore il numero delle spire maggiore l efficacia ma d altra parte aumentano le capacit parassite Il numero massimo delle spire da non superare dipende e dalla frequenza dei disturbi e dal cavo e dalla ferrite Ferrite A Cavo piatto Cavo 7 Morsetto in ferrite Fig 4 12 4 Tipi di ferriti L utilizzo delle ferriti apribili facilita la loro installazione
29. aboratorio di prova autorizzato dall Autorit Governativa Nazionale e notificato alla Commissione Europea per attuare i compiti legati alla applicazione delle procedure europee di conformit di prodotti e servizi ad operare sulle Direttive Europee responsabile per l emissione di certificati di esame CE Laboratorio accreditato un laboratorio qualificato a svolgere prove e tarature in cui vengono garantite l adeguatezza ed accuratezza delle misure che vengono eseguite grazie EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 5 all impiego di strumentazione tarata L accreditamento viene conseguito per ogni prova o taratura a seguito del superamento di una visita ispettiva da parte da parte dell organismo competente in cui viene verificato che siano stati soddisfatti i requisiti della norma DICHIARAZIONE CE DI CONFORMIT Dichiara sotto la propria responsabilit che la macchina ROTOPRESSA cina Modello matricola N anno di costruzione conforme a tutte le disposizioni pertinenti delle seguenti Direttive Europee Direttiva 2006 42 CE Direttiva Macchine Direttiva 2004 108 CE Direttiva compatibilit elettromagnetica Direttiva 2006 95 CE Direttiva bassa tensione Avendo applicato per l adeguamento della macchina per quanto pertinenti le seguenti norme armonizzate e specifiche tecniche UNI EN ISO 12100 2010 Sicurezza del macchinario P
30. acchine alle disposizioni della direttiva Come appena detto le Direttive stesse chiariscono che non necessario che tale documentazione esista materialmente in permanenza deve soltanto poter essere resa disponibile entro un periodo di tempo compatibile con la sua importanza La mancata presentazione della documentazione in seguito a una domanda debitamente motivata delle autorit nazionali competenti pu costituire un motivo sufficiente per dubitare della presunzione di conformit alle disposizioni delle direttive Ci sono casi in cui il costruttore non ha applicato le norme armonizzate o perch ci non era possibile o perch non presenti Per poter immettere il proprio dispositivo sul mercato la procedura diventa allora un po pi complessa visto che non pi sufficiente un autocertificazione In un caso come questo il costruttore deve produrre una documentazione tecnica di costruzione TCF che includa le seguenti informazioni Pagina 4 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine e una descrizione generale del prodotto e i disegni di progetto e di costruzione unitamente agli schemi di montaggio dei componenti sottoassiemi circuiti ecc e le descrizioni e le spiegazioni necessarie per comprendere i suddetti disegni e schemi cos come gli aspetti funzionali del prodotto e l elenco delle norme applicate integralmente o in parte e la descrizione delle soluzioni adottate per ottemperare ai requisiti di p
31. accoppiamenti per irraggiamento non necessitano di un conduttore elettrico e si verificano attraverso l ambiente con influenza a distanza In base al tipo di disturbo gli accoppiamenti per irraggiamento possono essere di due tipi e induttivo una corrente i che circola all interno di un conduttore elettrico crea un campo magnetico attorno al conduttore Tale fenomeno si manifesta in maniera particolare quando ad operare sono i circuiti di potenza che veicolano forti correnti gt 10 A La corrente ip di intensit variabile nel tempo circolante nel sistema B genera un campo magnetico di intensit variabile il quale viene intercettato dal circuito del sistema A dando luogo ad una differenza di potenziale V di valore proporzionale alla mutua induttanza M tra i due circuiti Fig 3 7 6 Accoppiamento induttivo e Capacitivo tra due componenti elettrici vicini circuiti elettrici cavi conduttori strutturati esiste sempre una capacit non nulla Ci produce una influenza mutua dei due componenti Maggiore la frequenza di variazione del campo elettrico tra i due componenti maggiore la corrente che si manifesta le cariche elettriche in realt si propagano attraverso il comune collegamento a massa EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 27 Massa elettrica disturba T p j an Rip AB c is C ipt C AR A j R mE i l Fig 3 7 7 Accoppiamento capacitivo Nella Figura 3 7 7 il ci
32. aggio di correnti di fuga elevate situate a valle di protezioni differenziali Consigliato per la sicurezza intrinseca dovuta alla mancanza d arco elettrico Incompatibilit con l utilizzo di filtri di modo comune Pu essere necessario suddividere l impianto per ridurre la lunghezza dei cavi e limitare le correnti di fuga dello schema TN nel caso di 2 guasto Negli schemi TN C e TN S come negli altri schemi il conduttore di protezione non deve mai essere interrotto Nello schema TN C la funzione conduttore di protezione ha precedenza sulla funzione neutro In particolare un conduttore PEN deve essere sempre collegato al morsetto terra di un apparecchio e occorre realizzare un ponte tra questo morsetto ed il morsetto neutro Gli schemi TN C e TN S possono essere utilizzati nello stesso impianto e in questo caso lo schema TN C deve essere obbligatoriamente a monte dello schema TN S Lo schema TN S obbligatorio per cavi di diametro lt 10mm Cu o lt 16mm Al o per cavi flessibili questo per garantire che anche nel caso di cavi di diametro ridotto le eventuali tensioni pericolose presenti sulle masse possano scaricare a terra 4 7 Il layout Il layout l organizzazione e la disposizione dei componenti e dei collegamenti all interno di un sistema elettrico o elettronico Il layout estremamente importante in quanto influenza altri aspetti progettuali quali la creazione di un buon impianto di massa la lunghe
33. aio 2010 n 17 che ha recepito la nuova direttiva macchine 2006 42 CE previa pubblicazione sulla G U n 41 del 19 02 2010 abrogando di conseguenza il precedente D P R 459 96 La Direttiva Macchine un insieme di norme armonizzate che si applicano alle macchine cio a manufatti che abbiano almeno una parte in movimento e che non siano mossi esclusivamente dalla forza umana Lo scopo fondamentale di queste norme quello di garantire la sicurezza e la salute dell operatore e vengono presi in considerazione numerosi aspetti progettuali dall altezza del piano di lavoro al contrasto di colori tra parti fisse e parti mobili dall illuminazione specialmente dei dispositivi di emergenza oltre che di quelli di controllo all emissione di potenza sonora dai dispositivi di ritenzione di sicurezza ai simboli di avvertimento da applicare sulla macchina dalla predisposizione dei sistemi di sollevamento della macchina al contenuto informativo della targhetta di identificazione della stessa ecc Vengono inoltre esposti principi quali l intercambiabilit dei componenti l ergonomia e la priorit della sicurezza sulle prestazioni e vengono descritte le linee guida per la stesura del manuale di istruzioni e di manutenzione Non rientrano nel campo di applicazione della direttiva le macchine EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 13 appositamente progettate e costruite a fini di ricerca per essere temporaneamente utilizzat
34. ale agli apparecchi provvisti di marcatura CE che comportano la mancata conformit ai requisiti di protezione e immetta sul mercato commercializzi distribuisca o installi apparecchi conformi ai requisiti di protezione ma sprovvisti di marcatura CE 2 4 Significato e scopo della normazione Lo scopo dichiarato delle Direttive europee dette di armonizzazione totale quello di favorire la libera circolazione dei beni all interno dell Unione Europea attraverso il soddisfacimento di obiettivi definiti da norme comuni al fine di abbattere le barriere doganali in altre parole lo scopo la costituzione di un Mercato Unico Europeo Poich prima che fossero varate le Direttive ciascun Paese possedeva le proprie Leggi Nazionali e di conseguenza le proprie specifiche sui requisiti che dovevano avere i prodotti si reso necessario fissare dei requisiti minimi accettati da tutti gli stati membri dell Unione in ambito di sicurezza per i consumatori In particolare la Direttiva EMC stata varata dall UE nel 1989 con lo scopo di armonizzare a livello europeo la legislazione sulla compatibilit elettromagnetica dei prodotti tecnici ed stata poi convertita in leggi nazionali da ciascuno stato membro Anche la Direttiva macchine stata varata nel 1989 e convertita in legge nazionale in ogni paese dell Unione Europea dal 1 luglio 1995 2 5 Tipi di norme In molti settori e in particolare nel campo dell elettrotecnica vigono norme r
35. ale cessa in concomitanza con la cessazione del disturbo Per le apparecchiature dotate di una memoria elettronica non si deve verificare una alterazione del suo contenuto e C L EUT viene alterato nella sua funzionalit dal disturbo applicato e a fine disturbo necessita di un intervento manuale da parte dell utente per poter essere ripristinato reset Pu verificarsi la perdita di dati precedentemente immagazzinati e D L EUT sottoposto a disturbo perde le proprie funzionalit in modo permanente e per poter essere ripristinato richiede la sostituzione di alcune sue parti o la riprogrammazione In tutti i casi un malfunzionamento dell EUT non deve essere causa di pericolo per l operatore o per le cose Alcuni esempi di malfunzionamento di una apparecchiatura a causa di interferenze elettromagnetiche e Una saldatrice ad ultrasuoni che distrugge il PLC di controllo di una macchina e Un encoder per motori che invia impulsi non corrispondenti alla reale rotazione del motore e Un telefono cellulare resettato a causa di una operazione di saldatura ad arco e Casi di citofoni con i quali si poteva sentire radio vaticana e Un RIC Real Time Clock che pu risultare impreciso a causa della progettazione della PCB non conforme alla EMC e Una parte di circuito distrutta a causa di una scarica elettrostatica Figura 321 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 17 he b l ny s o z A tir ASI DET DE
36. alla barriera che in metallo oppure sono state predisposte delle dirty box barriere ricavate internamente alla barriera esterna pi grande in prossimit dell ingresso dei cavi Pagina 66 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine e I collegamenti di massa sono solamente di tipo MPG e DSPG Nel collegamento di tipo SPG la massa di riferimento del segnale portata al di fuori della barriera violandone l integrit e Sono presenti poche fessure nella barriera e quelle presenti occupano un area pi piccola possibile e La barriera ha spessore elevato Una barriera pu essere posta in prossimit dell elemento che irradia il disturbo regione di campo vicino alla sorgente da qualche centimetro a qualche metro cio Fr oppure in prossimit dell elemento suscettibile regione di campo lontano dalla sorgente decine o anche migliaia di metri cio r gt I La conoscenza della posizione della barriera nei confronti del disturbo di fondamentale importanza per il dimensionamento della stessa L efficienza della qualit schermante di una barriera pu essere valutata mediante un parametro noto come efficienza di schermatura shielding effectiveness SE che deve essere valutato frequenza per frequenza dunque una barriera pu essere caratterizzata da diversi SE a seconda della frequenza del disturbo Idealmente si vorrebbe una SE infinita ma ci non si pu ottenere nella realt soprattutto alle alte
37. amento non periodico transitorio sono impulsi di disturbo di breve durata e sono per questo detti transitori Generalmente provocati da scariche di archi elettrici o scintille di interruttori anche nei normali processi di commutazione di apparecchi elettrici sono caratterizzati da rapidissime variazioni della tensione e fluttuazioni della corrente 3 7 Meccanismi di accoppiamento La forma e le connessioni degli elementi conduttori di un circuito o di un impianto giocano un ruolo essenziale nel modo in cui un segnale interferente va a sovrapporsi al segnale utile e sul modo in cui quest ultimo pu essere nuovamente separato dal segnale di disturbo Le vie di propagazione delle interferenze elettromagnetiche sono numerose come visibile in Figura 3 7 1 Alimentazione Elettronico DDP Sensore Disturbi p Di U A I x Capacit parassita U_ dea Motore _ Disturbi fd l Ea N lt Accoppiamento mediante le masse Fig 3 7 1 Vie di propagazione dei disturbi elettromagnetici Accoppiamento per conduzione galvanico Pagina 24 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Gli accoppiamenti per conduzione si verificano in presenza di un conduttore elettrico ovvero quando circuito emettitore e circuito vittima sono tra loro collegati elettricamente mediante e linee di alimentazione interne o esterne come
38. caniche gi stato scritto nel paragrafo 4 4 a che cosa servono e che si distinguono in bond diretto e indiretto Un problema fondamentale in questo caso sta nel garantire la durata nel tempo di questi collegamenti i quali sono soggetti alla corrosione Per proteggere i collegamenti indiretti dalla corrosione potrebbe essere sufficiente della vernice o del grasso mentre nel caso dei collegamenti diretti occorre tenere in considerazione anche il fenomeno della corrosione causata dai diversi potenziali elettrici dei materiali a contatto Sulla base di questo e altri fenomeni sono state ricavate le seguenti importanti regole 26 Realizzare una massa struttura con metalli di potenziale elettrico molto vicini tra loro ad esempio alluminio con lega di magnesio 0 7 V ma non rame con alluminio 2 03 V 27 Nel caso non sia possibile mantenere una differenza di potenziale limitata nella zona di giunzione utilizzare rondelle washer di materiale ad elevato potenziale in modo che siano queste ultime a corrodersi e non le parti fisse del sistema Al primo cenno di corrosione occorre sostituire le rondelle 28 Per realizzare un buon contatto occorre rimuovere vernice grasso ossido o pellicole isolanti per un area che comprenda l area di contatto maggiorata di almeno 3 mm sul diametro Occorre inoltre garantire una pressione di contatto approssimativamente di 60 Kg cm comunque preferibile la saldatura 29 Garantire la durata del co
39. del circuito da eventuali disturbi presenti sulla massa struttura possibilit di garantire una barriera metallica ottimale schermando interamente la struttura Tx cavo Rx con l impiego di un cavo schermato con connettori schermati Svantaggi e i circuiti interni sono fuori massa con possibilit di accumulo di cariche elettriche a potenziali elevati e conseguenti scariche elettriche EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 41 e Maggiore suscettibilit dei circuiti alle interferenze elettromagnetiche in AF tra circuiti interni Tx Rx A U i l I I l RO COLTO srg m struttura Fig 4 5 2 Floating grounding MPG Multiple Point Grounding consiste nel collegare la massa di riferimento di segnale di ogni apparato all involucro e alla struttura del sistema utilizzando quest ultima come ritorno delle correnti Vantaggi e minor numero di conduttori e quindi minor peso minor ingombro e minore complessit e possibilit di garantire una barriera metallica ottimale come per il FG e riduce le interferenze elettromagnetiche in AF tra le parti del sistema e impedisce l accumulo di cariche elettriche Svantaggi e eventuali cadute di tensione sulla massa struttura dovute a correnti esterne circolanti su quest ultima si sovrappongono alla tensione ricevuta da Rx creando interferenza Tx Rx V greri Borirrrirtitirite N Yrrrororirirrire Atr I srg m struttu
40. delle grandezze di disturbo 3 4 Sorgenti di disturbo Nella pratica risulta utile la seguente classificazione delle sorgenti di disturbo e Fonti naturali e tecniche e Fonti con spettro di frequenze a banda stretta e a banda larga e Fonti di grandezze di disturbo condotte e irradiate e Reti di alimentazione come sorgenti di disturbo e Fonti normali e non intenzionali e Fonti continue e intermittenti Sorgenti di disturbo naturali e tecniche Esempi di sorgenti di disturbo naturali sono fulmini rumori di fondo atmosferici e cosmici scarica dell elettricit statica Le sorgenti di disturbo tecniche sono per esempio sistemi di controllo a tiristori che generano interferenze mediante fronti di corrente ripidi inserzione e disinserzione di elevate potenze generatori di alte frequenze trasmettitori RF fornaci oscillatori locali Sorgenti di disturbo con frequenze a banda stretta Le sorgenti di disturbo a banda stretta sono fonti di segnali con frequenze discrete che possono generare considerevoli campi magnetici soprattutto nelle immediate vicinanze trasmettitori radio e trasmettitori per radiofonia amatoriale apparecchi per radiotelefonia impianti radar generatori industriali di alte frequenze apparecchi a microonde circuiti di corrente saldatori ricevitori audio o FX strumenti a ultrasuoni circuiti di convertitori di corrente Sorgenti di disturbo con frequenze a banda larga Le sorgenti di grandezze di disturbo condotte e
41. di grounding migliore poich combina i vantaggi di SPG ed MPG Vantaggi e elevata immunit alle correnti di disturbo presenti sulla massa struttura che migliora quanto pi il sistema bilanciato e possibilit di garantire una barriera metallica ottimale e riduce le interferenze tra i dispositivi del sistema alle AF e impedisce l accumulo di cariche elettriche Svantaggi e le interfacce bilanciate richieste incrementano il numero dei fili e la complessit circuitale M struttura srg Fig 4 5 5 Distributed single point grounding In un quadro elettrico di bordo macchina al fine di garantire l equipotenzialit EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 43 delle masse necessario che sia presente una piastra sul fondo dello stesso avente funzione di piano di massa necessario inoltre preoccuparsi di verificare che non siano presenti vernice o rivestimenti isolanti di altra natura che impedirebbero alle correnti elettriche di propagarsi Tutte le masse metalliche dei componenti e degli elementi montati all interno dell armadio devono essere imbullonate direttamente sulla piastra del piano di massa per garantire un contatto metallo metallo durevole e di qualit Il cavo di terra verde giallo come stato detto precedentemente non pu in genere assicurare un collegamento di qualit alla massa in AF a causa della sua lunghezza eccessiva che ne determina una impedenza elevata 7
42. e BR nai an n ARRE ASSI LINA GIINICIIIIIMZIIIViI LIMITATI LIZ LI AMANKAN LL ISISSINTIITILLI LIZ LL LI RERNER SERA 00000 Fig 2 1 2 Proporzioni del simbolo grafico di Conformit Europ enne 2 2 Istruzioni per l uso Un altra parte essenziale di cui il costruttore tenuto alla stesura il manuale di istruzioni per l uso che costituisce parte integrante della macchina o apparecchiatura e da essa indissociabile Le Direttive descrivono le linee guida per la stesura delle istruzioni per l uso le quali devono fornire almeno le seguenti informazioni e Riepilogo delle indicazioni previste per la marcatura escluso il numero di serie eventualmente completate dalle indicazioni atte a facilitare la manutenzione ad esempio indirizzo dell importatore dei riparatori ecc e Le condizioni di utilizzazione previste uso normale della macchina e uso ragionevolmente prevedibile e Il i posti di lavoro che possono essere occupati dagli operatori EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 7 e Le istruzioni per eseguire senza alcun rischio ela messa in funzione e l utilizzazione il trasporto indicando la massa della macchina e dei suoi vari elementi se devono essere trasportati separatamente e l installazione eil montaggio e lo smontaggio la regolazione e la manutenzione e la riparazione e Se necessario istruzioni per l addestramento e Se necessario le caratteristiche es
43. e nei laboratori Sono da escludere inoltre elettrodomestici destinati a uso domestico macchine ordinarie da ufficio ecc che rientrano invece nella direttiva LVD Sono invece soggette alla direttiva gli impianti costituiti da pi macchine e i componenti di sicurezza Esistono per macchine che non rientrano nel campo di validit della direttiva quali sistemi di sollevamento delle persone armi impianti nucleari caldaie a vapore trattori dispositivi medici ecc che presentano dei rischi pi specifici e sono per questo regolamentati dalle specifiche direttive di prodotto Direttiva EMC 2004 108 CE La Direttiva EMC stata varata nel 1989 con lo scopo di armonizzare la legislazione dei vari stati membri sulla compatibilit elettromagnetica dei prodotti tecnici Essa comprende un insieme di norme generiche di prodotto e di base che stabiliscono i requisiti in termini di livelli di emissione e di immunit che un dispositivo elettrico o elettronico deve possedere per poter essere considerato elettromagneticamente compatibile e poter quindi essere immesso nel mercato europeo Direttiva LVD 2006 95 CE La Direttiva UE 2006 95 CE sulla sicurezza del materiale elettrico detta anche Direttiva LVD Low Voltage Directive o Direttiva Bassa Tensione varata per la prima volta nel 1973 si propone di armonizzare nell Unione Europea i requisiti tecnici di sicurezza per il materiale elettrico nel campo della bassa tensione sempre allo scopo di
44. ello digitale 2 Poco sensibile F bus o con uscita digitale sensori Alimentazioni continue di basso livello Circuiti di controllo di carichi induttivi rel contattori bobine con protezione idonea P cu ARCO DEE DIOR Alimentatori in alternata Alimentazioni principali collegate ad apparecchi di potenza Macchine saldatrici A Pertuiatore PEN Circuiti di potenza in genere Variatori elettronici alimentatori a commutazione un termine non normativo utilizzato nella dispensa sulla compatibilit elettromagnetica di Shneider Electric per distinguere le varie tipologie di dispositivi e segnali da questi emessi a seconda del grado di suscettibilit e dei livelli di emissione Tornando all esempio del quadro elettrico per la procedura di montaggio dei componenti al suo interno necessario essere a conoscenza oltre che della potenziale immediata pericolosit dei dispositivi anche del tipo di disturbi emessi emissione in termini di natura intensit frequenza ecc e del livello di immunit dei dispositivi stessi nei confronti dei disturbi suscettibilit A questo proposito risultano utili le documentazioni del costruttore all interno delle quali devono essere evidenziate le caratteristiche del componente quali potenza tensione di alimentazione 220V 380V natura dei segnali AC DC frequenza dei segnali 50 Hz 60 Hz e poi ancora il tipo di circuito com
45. ere in considerazione gli aspetti progettuali legati alla EMC conviene attuare immediatamente gli accorgimenti che non comportano un aumento dei costi per esempio curando il layout dei vari elementi per poi verificare se tali accorgimenti sono sufficienti mediante prove di pre compliance Se tutto va bene non sar necessario ricorrere ad altri accorgimenti es canaline in metallo Se invece si riscontrassero dei problemi si proceder secondo quanto schematizzato nella Figura 4 3 1 Di conseguenza riguardo l esempio precedente di quadro elettrico di bordo macchina non avendo la macchina mostrato problemi di funzionamento causati da EMI non si pu dire che le scelte del progettista fossero sbagliate Ci che cruciale che le scelte del progettista fossero consapevoli e che egli sapesse come intervenire nel caso si fossero verificati dei problemi Modalit di esecuzione delle prove Pagina 36 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Per quanto riguarda le modalit di esecuzione delle prove spesso le aziende decidono di affidarsi ad Organismi noificati per eseguire i test sulla compatibilit elettromagnetica Tali Organismi notificati dispongono di apparecchiature di misura adatte e di laboratori accreditati eliminando la necessit da parte di aziende medie e piccole di sobbarcarsi i costi per la realizzazione di siti di prova che possono essere in alcuni casi anche molto grandi come illustrato in Figura
46. etto delle masse ad una terra distinta e N collegamento delle masse e del neutro ad una stessa terra Tab 4 6 1 Comportamento in EMC dei regimi di neutro Sicurezza dei Sicurezza delle beni rischi di Disponibilit Comportamento persone incendio rischi dell energia in EMC per i materiali TT Corretto Corretto Corretto Corretto TN C Corretto Non corretto Corretto Non corretto TN S Corretto Non corretto Corretto Molto corretto IT Corretto Corretto Molto corretto Non corretto Interruttore automatico differenziale obbligatorio il cosiddetto salvavita Il PE non pi il riferimento unico di potenziale per l impianto occorre in genere prevedere parafulmini richiede inoltre l utilizzazione di apparecchi che Pagina 46 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine consentano il passaggio di correnti di fuga elevate posti a valle delle protezioni differenziali Essere sempre vigili e garantire la continuit del conduttore PE in caso di estensione d installazione Correnti molto elevate nel conduttore PEN possono essere gt kA perci vietato nei locali a rischio Si verifica la circolazione di corrente di disturbo nelle masse e l irraggiamento di disturbi EMI da parte del PE sconsigliato perch pu generare armoniche nell impianto La protezione differenziale di 500 mA Richiede l utilizzo di apparecchi che consentano il pass
47. frequenze SE 100 2004B quando la lunghezza d onda del disturbo paragonabile o inferiore alle dimensioni delle fessure presenti nella barriera P sz 2L 4 13 1 Pr Espressa in dB P SE ERN 4 13 2 Pr Pi la densit di potenza incidente nel punto di misura in assenza di schermatura mentre Pr la densit di potenza incidente nel punto di misura dopo l inserzione della schermatura entrambe si esprimono in W m L effetto schermante SE nei confronti dell onda elettromagnetica incidente pu essere visto come prodotto di 3 contributi SE A R C 4 13 3 o equivalentemente in dB EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 67 SE 33 Aggt Rat Ci 4 13 4 A perdite per assorbimento del metallo R perdite per riflessione sullo schermo l energia non riesce a penetrare C riflessioni multiple all interno dello schermo si tratta di un contributo negativo ovvero incide negativamente sull efficacia schermante ma tuttavia di valore modesto e pu essere spesso trascurato Nella Figura 4 13 1 sono schematizzati questi 3 contributi i schermo to Z m m Fig 4 13 1 Effetto schermante di una barriera 44 Gli involucri metallici rappresentano un buon modo per schermare un dispositivo dalla presenza di un campo elettrico purch siano collegati a massa in almeno un punto In assenza di questo collegamento lo schermo diviene completamente inefficace 45 Si verifica
48. gnifica che il microprocessore entrato in un loop infinito e il watchdog deve quindi attivare una routine di gestione degli errori 4 11 Predisposizioni EMC Per predisposizioni EMC si intende proprio il predisporre delle condizioni favorevoli nel caso in cui fosse necessario intervenire con misure di peso per la risoluzione di problemi creati da EMI Per esempio utile realizzare un quadro di dimensioni tali da consentire l eventuale aggiunta di filtri in prossimit del trasformatore oppure per consentire l installazione di ulteriori setti metallici per aumentare l effetto schermante oppure per permettere il semplice allontanamento tra loro dei componenti e dei cavi di classi diverse 41 Usare quadri elettrici di dimensioni maggiori Per le ragioni elencate sopra ed anche perch ci si traduce in una maggiore praticit nel montaggio e nella manutenzione oltre che in una pi facile dissipazione del calore generato all interno del quadro Pagina 60 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine 4 12 Filtri ferriti e dispositivi di protezione I filtri EMI sono componenti o reti di componenti selettivi in frequenza in grado di separare il segnale utile da quello di disturbo Sono utilizzati soprattutto sulle linee di alimentazione e realizzati principalmente mediante condensatori induttori e trasformatori I filtri per le linee di alimentazione per diversi motivi sono pi complessi da realizzare rispetto ai fil
49. i di terra indipendenti Pagina 44 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Bier cia n La sp o A L pan A E POE N s a Pa conduttore Ta di protezione Utilizzatori lato utente lato cabina Fig 4 6 1 Schema TT IN 1 TN C il neutro direttamente collegato a terra mentre le masse sono collegate al conduttore di neutro e neutro e protezione sono ottenute con lo stesso conduttore Trasformatore RI EM hi L2 e V sa ba Utilizzatori Fig 4 6 2 Schema TN C 2 TN S il neutro direttamente collegato a terra mentre le masse sono collegate al conduttore di neutro e neutro e protezione sono ottenute con conduttori diversi collegati Trasformatore Utilizzatori Fig 4 6 3 Schema TN S EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 45 3 TN C S sono presenti sia sezioni TN C sla sezioni TN S IT il neutro collegato a terra con una impedenza eventualmente di valore infinito mentre le masse sono collegate a terra con il conduttore di sicurezza Trasformatore Utilizzatori Fig 4 6 4 Schema IT Le sigle hanno il seguente significato e prima lettera situazione del neutro rispetto alla terra e T collegamento diretto del neutro alla terra e collegamento del neutro alla terra mediante impedenza elevata o assenza di collegamento e seconda lettera situazione delle masse rispetto alla terra T collegamento dir
50. iconosciute a livello internazionale Questo impegno internazionale ha prodotto qualcosa come 10000 norme internazionali che possono essere applicate direttamente o recepite nei singoli corpi normativi nazionali Le norme internazionali sono redatte da Organismi Normativi Internazionali e ISO International Standardizing Organization cui partecipano 90 Paesi con i rispettivi istituti di normazione nazionali Un esempio sono le norme Pagina 10 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine internazionali per i sistemi di garanzia della qualit ISO 9000 9004 e IEC International Electrotechnical Commission responsabile delle normative elettrotecniche In questo campo vi una corrispondenza quasi del 100 con le norme europee armonizzate come indica in molti casi anche l identica numerazione e CISPR Comit International Sp cial des Perturbations Radio lectriques la commissione speciale internazionale per le radiofrequenze L obiettivo delle pubblicazioni e delle raccomandazioni del CISPR quello di contribuire alla protezione contro i radiodisturbi in particolare per quel che riguarda le metodologie di prova e i valori limite per le radiofrequenze nei prodotti elettrici ed elettronici Le norme europee armonizzate sono elaborate dagli enti normativi europei CEN Comitato Europeo di Normalizzazione e CENELEC Comitato Europeo di Normalizzazione Elettrotecnica e riconosciute appunto come norme armonizzate
51. iego di materiali molto sensibili o fonti di forti disturbi necessario separare le alimentazioni Perturbatore Rete Materiale sensibile Wo e Fig 4 9 2 Alimentazioni separate 35 Occorre collegare i circuiti d alimentazione posizionando i materiali fonte di disturbi il pi vicino possibile alla sorgente e i pi sensibili il pi lontano possibile Pagina 58 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Perturbatori _ A g Poco perturbatori _ 0 np potenza I media potenza t_2 tt tt Materiali sensibili basso livello Fig 4 9 3 Posizionamento dispositivi sensibili e disturbatori 36 Gli schermi dei trasformatori vanno collegati a massa e la lunghezza delle connessioni deve essere la pi corta possibile Inoltre il telaio del trasformatore deve essere montato a diretto contatto su un piano di massa metallico conduttore _ A Non coretta TE Pos Eccellente 3 N a _ z L L Saldatura eee n Collegamento a massa mediante le viti Z J Piano di massa in metallo Ba E Fig 4 9 4 collegamento a massa degli schermi dei trasformatori 4 10 Accorgimenti software Nei sistemi elettronici con microprocessori sarebbe opportuno implementare a livello software degli accorgimenti atti a gestire eventuali errori provocati dalle interferenze elettromagnetiche Questi errori possono consistere in un sal
52. isto nelle modalit SPG o DSPG Vi inoltre maggiore facilit di racchiudere i vari gruppi in contenitori schermati chiusi noti anche come dirty box nel caso degli alimentatori riducendo notevolmente eventuali accoppiamenti capacitivi e induttivi tra le varie parti del sistema 9 Evitare che la lunghezza dei collegamenti interni verso l esterno o i collegamenti di massa risultino pari a 2 o 4 dove A la lunghezza d onda di una possibile frequenza f del disturbo pari a c f dove c la velocit della radiazione nel vuoto circa 300 10 m s Questo perch un qualsiasi tratto di conduttore di lunghezza L non vincolato a massa a nessuna estremit risuona alla frequenza f c 2L e verifica la condizione L 2 risultando per il disturbo un antenna efficiente sia in trasmissione che in ricezione Lo stesso fenomeno si verifica quando il tratto di conduttore collegato a massa ad una estremit questa volta per per f c 4L che verifica la condizione L 4 A questo proposito possibile classificare i dispositivi per livelli di sensibilit e disturbo Pagina 48 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Tab 4 7 1 classificazione dei dispositivi per livelli di sensibilit e disturbo CLASSE PERTURBATORE SENSIBILE ESEMPI Circuiti ad uscia analogica di 1 Sensibile ue basso livello sensori Circuiti di misura Circuiti di controllo su carico resistivo Circuiti di basso liv
53. ivi segue un modello di interferenza costituito da sorgente di disturbo accoppiamento e dispositivo suscettibile Figura 3 3 1 Ambiente Elettromagnetico io AGR EDA Fig 3 3 1 Modello di interferenza Sorgente di disturbo ci che d origine alle grandezze di disturbo Le sorgenti di disturbo potenziali sono tutti quei dispositivi in cui si verificano processi di trasformazione elettromagnetica dell energia Le sorgenti di disturbo possono trovarsi all esterno o all interno del sistema considerato Grandezza di disturbo pu essere una tensione o una corrente elettrica ma anche un campo elettrico o magnetico Le grandezze di disturbo sono prodotte da processi elettromagnetici presentano un grande campo di ampiezze e di frequenze con andamenti temporali diversificati e generano nei dispositivi suscettibili anomalie funzionali di varia intensit EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 19 Accoppiamento l accoppiamento di grandezze di disturbo sui dispositivi suscettibili pu avvenire in diversi modi e Galvanico accoppiamento attraverso un circuito comune e Capacitivo accoppiamento attraverso il campo elettrico E e Induttivo accoppiamento attraverso il campo magnetico H e Interferenza d onda o irradiata accoppiamento attraverso il campo elettromagnetico Dispositivo suscettibile si considerano dispositivi suscettibili tutti gli apparecchi o componenti il cui funzionamento subisce l influenza
54. izza nell implementazione di accorgimenti di costo trascurabile ancora in fase di progettazione per poi passare eventualmente fosse necessario a misure di peso via via maggiore EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 71 Bibliografia M Bertocco A Sona 2006 EMC su PCB Dipartimento di Ingegneria dell Informazione Universit degli Studi di Padova E Giovannini F Ricci L equipaggiamento elettrico delle macchine Convegno La normativa macchine obblighi e responsabilit ASL1 di Massa e Carrara 2005 Micaela Liberti Introduzione alla compatibilit elettromagnetica Dipartimento di Ingegneria dell Informazione Elettronica e Telecomunicazioni Universit di Roma La Sapienza Antonio Maffucci Appunti sulla normativa EMC Universit degli Studi di Cassino M Marconi S Piccagli EN 60204 1 Sicurezza del macchinario Equipaggiamento elettrico delle macchine www aceconsulting it Udine 2009 P Massimi J P Van Gheluwe Normativa comunitaria sulle macchine Commenti alle direttive 89 392 CEE e 91 368 CEE 1993 Schneider Electric S p A 2012 Messa a terra e compatibilit elettromagnetica dei sistemi PLC Schneider Electric S p A Compatibilit elettromagnetica EMC Manuale didattico Alessandro Sona Aspetti di progettazione Compatibilit elettromagnetica e Sicurezza Elettrica A A 2011 2012 Universit degli Studi di Padova Enrico Tagliapietra 2010 2011 Norme di ba
55. l campo elettromagnetico complessivo All aumentare della frequenza tutti i componenti diventano potenziali fonti di interferenze in quanto fungono da antenna intenzionale o non intenzionale e Circuiti bistabili e Archi elettrici a commutazione e Contatti di camme e Circuiti di commutazione di potenza Fonti normali e non intenzionali Rappresentano le fonti di EMI che ci si pu ragionevolmente aspettare in un dato ambiente elettromagnetico EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 21 Fonti continue o intermittenti possibile distinguere tra fonti di interferenze sempre attive e fonti di interferenze attive ad intermittenza Queste ultime si hanno ad esempio nel caso di disinserzione di ricevitori durante un temporale 3 5 Grandezze di disturbo Le grandezze di disturbo sono tensioni U e correnti I le quali possono propagarsi per via condotta o essere generate da campi elettrici E e magnetici H variabili nel tempo che si propagano a partire dall elemento disturbatore per irraggiamento Le variazioni repentine di tensioni e correnti all interno dei sistemi elettronici le quali sono causa di interferenze elettromagnetiche sono dovute principalmente alla presenza di componenti digitali la cui velocit di commutazione dipende naturalmente dalla tecnologia impiegata per la loro realizzazione Ad esempio per quanto riguarda le porte logiche all interno dei circuiti integrati il tempo di salita va dai 0 05
56. lettroniche usate in uno specifico ambiente industria pesante leggera uso domestico e Norme di base stabiliscono la metodologia le caratteristiche della strumentazione di prova e la configurazione di base della prova Pagina 12 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Ci si traduce in pratica nel determinare quali siano le norme applicabili ad un determinato dispositivo sotto test EUT norme di prodotto o generiche le quali stabiliscono dei valori di riferimento in termini di emissioni e immunit per conoscere invece la modalit di esecuzione delle prove e la strumentazione da utilizzare vanno prese in considerazione le norme di base Queste ultime definiscono inoltre i criteri di prestazione mediante i quali poter valutare il comportamento dei dispositivi sotto test i quali non devono necessariamente superare pienamente ogni prova prevista dalle norme infatti i livelli di immunit e il grado di emissione saranno diversi a seconda della natura del prodotto e del luogo ambiente elettromagnetico in cui andr a operare Le norme definiscono 4 livelli distinti di comportamento dell EUT e strettamente parlando la valutazione finale sar di tipo qualitativo pi che quantitativo avr inoltre un valore relativo ai livelli di prova cui stata sottoposta l apparecchiatura 2 6 Le Direttive Macchine EMC LVD Direttiva Macchine Direttiva 2006 42 CE Il 6 marzo 2010 entrato in vigore il D Lgs 27 genn
57. ll esterno all interno e viceversa Un tipo di cavo importante per risolvere problematiche EMC il cavo schermato che per ha lo svantaggio di costare molto e il cui utilizzo viene per questo evitato soprattutto per le grandi installazioni La schermatura un elemento di forma cilindrica inserito tra i cavi e la guaina protettiva esterna e pu essere di vari tipi solido a singola maglia a doppia maglia continuo Hah LETTERE isolante l protettiva schermo conduttori centrali co I gt Fig 4 8 1 Esempi di schermature per cavi Il parametro che caratterizza la qualit schermante di un cavo in frequenza l Impedenza superficiale di trasferimento Zr importante tenere conto di questo parametro nella scelta di un cavo schermato ponendolo in relazione con lo spettro in frequenza del disturbo che si desidera attenuare EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 51 2 effetto schermante Z effetto schermante I 4 h schermonon ______1 schermoadeguato ____ _ adeguato Fig 4 8 2 Impedenza superficiale di trasferimento di un cavo schermato 10 L efficacia di un cavo nei confronti delle emissioni EMC pu essere migliorata intrecciando i suoi conduttori interni Questo perch idealmente il cavo intrecciato si presenta come una successione di circuiti di area A con le correnti circolanti met in senso orario e met in senso antiorario risultando in una compensazione e riduzione
58. luisce sull impedenza pi della lunghezza e Per segnali ad alta frequenza cio gt 5 MHz ad influire maggiormente sull impedenza la lunghezza del cavo mentre influisce meno il diametro del cavo e Spettro di frequenza un impulso di disturbo pu essere visto come un impulso rettangolare che si pu riprodurre come somma di funzioni sinusoidali Quanto maggiore la precisione con cui lo si riproduce tanto pi ripidi sono i fronti d impulso e tanto pi elevato il numero di segnali sinusoidali di diversa frequenza necessari per approssimarlo con il risultato di ampliare il suo spettro in frequenza rendendone pi difficile la soppressione I tempi di commutazione delle tensioni e correnti determinano la ripidit del segnale di disturbo e dunque influiscono direttamente sull estensione del suo spettro in frequenza 3 6 Tipi di disturbi elettromagnetici EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 23 I segnali di disturbo che derivano dalle grandezze di disturbo riguardano un ampia gamma di frequenze ed ampiezze e possono essere classificati in base a vari aspetti come per esempio la loro manifestazione temporale Andamento periodico sono segnali sinusoidali Esempi di segnali di disturbo periodici esterni sono le emittenti radiotelevisive e di radiotelefonia Provocano distorsioni costanti della tensione di alimentazione sbalzi di tensione cali di tensione e asimmetrie nella rete trifase And
59. me generali e vanno a completarle senza invalidarle Un esempio di norma di prodotto la EN 61131 applicabile ai PLC e alle periferiche Nella Direttiva EMC vengono richiamate anche le cosiddette norme di base che stabiliscono le modalit di prova e le caratteristiche della strumentazione da utilizzarsi durante i test delle apparecchiature EUT ai fini della determinazione della compatibilit elettromagnetica Anche se nelle questioni di garanzia dei prodotti le norme possono spesso offrire una sicurezza legale occorre sottolineare che non si tratta di norme giuridiche Gli organismi di normazione non rispondono all effettiva applicabilit delle norme Quest ultima viene verificata dal costruttore responsabile tramite un analisi dei rischi conformemente alle direttive Solo le prescrizioni di legge vigenti in ciascun singolo stato sono vincolanti Norme di prodotto generiche e di base Le norme facenti parte della direttiva EMC possono essere suddivise in tre gruppi fondamentali e Norme di prodotto o di famiglia di prodotti definiscono per ogni tipologia di prodotto o famiglia di prodotti i limiti di emissione e il livello di immunit dello stesso ad esempio elettrodomestici cellulari computer elettromedicali e Norme generiche nel caso in cui non esistano norme di prodotto specifiche le norme generiche stabiliscono equivalentemente i limiti di emissione e il livello di immunit delle apparecchiature elettriche ed e
60. mutazione tramite contatti a semiconduttore il tipo di carico comandato Occorre inoltre individuare i cavi di ingresso segnale che proviene dall esterno e penetra all interno dell armadio e di uscita determinando la natura del segnale trasmesso da questi cavi e dividendoli per classi sempre in base al livello di suscettibilit ed emissione Un tipico esempio di ripartizione semplificata dei componenti potrebbe essere il seguente EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 49 Tab 4 7 2 Ripartizione dei componenti per livello di disturbo Sensibili Perturbatori Schede elettroniche Regolatori 2 classe 1 Controllori programmabili PC PLC Cavi collegati a questi elementi di classe 1 o Cavi di trasmissione dei segnali analogici di Trasformatori da armadio Contattori interruttori automatici ecc Fusibili Alimentazioni a commutazione Convertitori di frequenza Variatori di velocit Alimentazioni DC Clocks di microprocessori Cavi collegati a questi elementi Le linee di alimentazione Cavi di potenza in genere di classe 3 o 4 C K N o x o Q D 7 5 o 2 E fos par Verso elementi Rete Potenza BASSO livello Azionatori Sensori Sonde Rilevatori
61. n dipolo elettrico delle stesse dimensioni della fessura con un campo elettrico e magnetico emessi semplicemente ruotati di 90 Se la larghezza della fessura pari a 3 essa s comporta da antenna di risonanza per quella frequenza di disturbo vanificando la presenza della schermatura ovvero SE 0 3 48 Maggiore la frequenza del disturbo maggiore sara l efficacia della barriera a parit di spessore tuttavia diventeranno pi rilevanti le piccole fessure di dimensioni paragonabili o inferiori alla lunghezza d onda del disturbo presenti sullo schermo 49 Nel caso in cui sia necessario scegliere a parit di area complessiva di apertura tra una soluzione con poche aperture ma di grandi dimensioni e una soluzione con tante aperture ma di piccole dimensioni da preferire la seconda in termini di effetto sulla SE 50 possibile ridurre l effetto negativo delle aperture aumentando lo spessore delle stesse cio prolungando le aperture verso l interno e se possibile verso l esterno per esempio mediante un tubo saldato nel caso di singola apertura di forma circolare 51 Nella progettazione delle giunzioni tra superfici ad esempio quadro elettrico e sportello dello stesso seguire le seguenti regole e Le superfici a contatto devono realizzare un buon contatto elettrico sovrapponendo il pi possibile le superfici di giunzione Utilizzare guarnizioni conduttive o vernici conduttive e Gli elementi di fissaggio
62. ne Pagina 25 Massa elettrica Fig 3 7 3 Modo comune e modo di antenna tutti i conduttori compresa la massa elettrica sono percorsi da corrente nello stesso senso lassa elettrica y l Fig 3 7 4 Modo di antenna Accoppiamento per irraggiamento d m E field Near field Far field plane of E field a 1 E i i Radiating direction ot SEMDE propagation E m o E See E l M E O E e H plane of H field ratio E H is constant complex field geometry ratio E H varies with i position Electromagnetic wave Fig 3 7 5 Schema della generazione involontaria di campi EM in bassa e alta frequenza Pagina 26 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Nella Figura 3 7 5 viene schematizzato il fenomeno della generazione di campi elettrici e magnetici dovuto alla presenza di cariche elettriche accumulate e di cariche elettriche in movimento Tra due fili a diverso potenziale si genera un campo elettrico E mentre intorno a un filo percorso da corrente si genera un campo magnetico H Quando tra due conduttori sussiste una differenza di potenziale variabile si verifica in essi un movimento di cariche elettriche in grado di generare al loro volta dei campi magnetici Si genera di conseguenza un campo elettromagnetico che si propaga come una combinazione di E e H La distribuzione e l intensit del campo dipenderanno dalle caratteristiche dei conduttori e dei materiali circostanti Gli
63. ne scelta e realizzazione di tutti gli elementi del sistema ad ogni livello Di seguito viene descritto il modello teorico della progettazione in conformit alla EMC 4 3 La pre conformita e la modalit di esecuzione delle prove Pre conformit Affinch un prodotto soddisfi pienamente ai requisiti essenziali delle direttive con particolare riferimento alla EMC necessario che il progettista integri questi requisiti all interno del progetto fin dalle prime fasi di sviluppo Ci risulta molto utile per evitare di ricorrere ad accorgimenti cos detti di peso necessari in genere quando ormai risulta troppo costoso modificare il Pagina 34 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine progetto o addirittura quando il prodotto gi ultimato La Figura 4 3 1 schematizza la procedura di progettazione con criteri EMC Inizio Progetto Attivit A Attivit C Procedura per la certificazione CE Fig 4 3 1 Procedura applicativa di progettazione con criteri EMC Significato dei blocchi in figura e Attivit A consiste nell applicazione in termini di scelta e dimensionamento di alcuni iniziando da quelli a costo zero degli accorgimenti conosciuti ai fini del soddisfacimento dei requisiti essenziali della EMC e Attivit B viene svolta dopo l attivit A e consiste nella verifica del soddisfacimento dei requisiti della direttiva con opportuni margini di sicurezza mediante prove pre com
64. no per un aumento dei costi Oltre alla schermatura possibile eseguire la blindatura dei cavi facendoli passare attraverso tubi di metallo buona regola inoltre collegare a massa ad entrambe le estremit del cavo i conduttori non utilizzati Tab 4 8 2 Prestazioni dei cavi dal punto di vista EMC TIPO DI CAVO DISTURBI DISTURBI IRRAGGIATI MODO CONDOTTI COMUNE BF 0 50 Hz BE lt 5MHz BF gt 5 30 MHz Cavo unifilare Medio Passabile Insufficiente Cattivo Bifilare parallelo Medio Passabile Insufficiente Bifilare con Buono Buono fino a Passabile Cattivo doppino ritorto 100 KHz Doppino ritorto Buono Buono Medio Buono schermato Senza effetto Schermo lamina Medio Passabile Insufficiente alluminio Treccia tipo di Eccellente Eccellente Buono schermatura Schermo Eccellente Eccellente Eccellente treccia Se l andata e il ritorno sono molto vicine Dipende dal numero di torsioni per metro Per quanto riguarda i percorsi dei cavi 13 Mai fare coabitare segnali di classi sensibili 1 2 e perturbatori 3 4 all interno dello stesso cavo o trefolo di conduttori si ricollega alle precedenti regole sul layout 14 Ridurre al massimo la lunghezza dei percorsi in parallelo dei cavi che trasportano segnali di classi diverse 15 Allontanare al massimo i cavi che trasportano segnali di classi diverse E molto efficacie e poco costoso Per cavi accostati ad
65. ntatto utilizzando rondelle antivibrazione Proteggere il bond diretto con vernice anti corrosione 30 Per il bond indiretto utilizzare bandelle metalliche solide piatte con rapporto lunghezza larghezza lt 3 per lo stesso motivo per cui si Pagina 56 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine devono garantire connessioni delle schermature dei cavi a 360 l impedenza alle alte frequenze 4 9 Gli alimentatori Gli alimentatori e in generale i dispositivi di conversione della potenza elettrica sono apparecchi che consentono la trasformazione di una tensione alternata o continua in ingresso in una tensione continua in uscita di livello opportuno e costante entro precisi vincoli di variazione Sono fondamentali per il funzionamento di molti dispositivi elettronici e possono avere grandi ricadute sulle prestazioni EMC del sistema oltre che su quelle energetiche Esistono diversi tipi di alimentatori che si distinguono in base al tipo di architettura di conversione implementata e al dimensionamento delle diverse parti del dispositivo Tab 4 9 1 Architetture alimentatori Tipo di convertitore Complessit costruttiva Efficienza energetica Comportamento EMC Convertitori dissipativi Semplice struttura elevati Bassa 20 40 Buono ingombri a causa del trasformatore a 50 Hz Convertitori ferro risonanti Semplice struttura Media Medio Convertitori a Semplice struttura Elevata Scarso commutazione con c
66. nte collegato alla massa canalina telaio armadio ad entrambe le estremit Questo potrebbe creare dei problemi per i segnali di classe 1 in BF a causa del rumore sovrapposto dovuto alla circolazione di una corrente in questi conduttori ma soltanto in caso di cattiva equipotenzialit delle masse 21 Incrociare ad angolo retto i conduttori o cavi che trasportano segnali di classi diverse Per quel che riguarda le strutture entro cui possono essere posati i cavi canaline tubi queste possono offrire una schermatura ulteriore molto efficacie 22 Le canaline canalis profili angolari tubi ecc devono essere in metallo e non in plastica Altrimenti non avrebbero semplicemente alcuna efficacia schermante 23 L effetto di schermatura del cavo all interno di una canalina o di un angolare dipende dalla posizione del cavo stesso Se la canalina aperta le zone maggiormente protette risultano quelle EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 55 vicine agli spigoli interni 24 Le estremit di queste strutture devono essere imbullonate al piano di massa e non semplicemente collegate con dei fili o peggio prive di collegamento elettrico 25 I cavi di classi diverse non vanno posati all interno della stessa canalina Se ci non fosse possibile tanto vale lasciare la canalina scoperta perche altrimenti la situazione verrebbe peggiorata Per quel che riguarda la realizzazione delle interfacce mec
67. o per sistemi elettrici 33 4 6 1 Comportamento in EMC dei regimi di neutro 46 4 7 1 classificazione dei dispositivi per livelli di sensibilit e disturbo 49 4 7 2 Ripartizione dei componenti per livello di disturbo 50 4 8 1 Tipi di cavi consigliati in funzione del segnale trasmesso 52 4 8 2 Prestazioni dei cavi dal punto di vista EMC 53 40 17 ATCHHEHUTS ALIENA 57 4 12 1 Effetti sul disturbo di alcuni dispositivi elettronici 63 iV Elenco delle figure 2 1 1 Esempio di Dichiarazione di Conformit 6 2 1 2 Proporzioni del simbolo grafico di Conformit Europ enne 7 3 2 1 Porzione di un componente elettronico danneggiato da una scarica elero ua IATA Lea 18 lele lia 23 3 7 1 Vie di propagazione dei disturbi elettromagnetici 24 3 2 Modo ditlerenziale unr lla 25 3 3 MOodo coniiean E E 26 STA Modo d rante e a E ali 26 3 7 5 Schema della generazione involontaria di campi EM in bassa e alta IU eee 26 3 10 ACCOPP AMENO UV 21 ITT ACCOPPIAMENTO CAPACI Oeris re na ENOS 28 4 1 1 Schema di un generico sistema automatico i 29 4 2 1 Modello 3D della macchina per smussare flange 31 4 22 Quadro elettmeo della macchiti
68. ontrollo di fase Convertitori a Poco ingombranti e leggeri Elevata 60 90 Medio con possibilit di commutazione SMPS necessitano di trasformatori miglioramento a scapito del switched mode power pi piccoli 20 200 kHz rendimento energetico supply Tornando all esempio della macchina industriale Lo scopo dell alimentazione quello di consentire il corretto funzionamento della macchina per questo occorre garantire che l energia ad essa fornita sia nella quantit e qualit quest ultima in termini di frequenza e forma d onda necessarie L alimentazione in genere un interfaccia tra diverse reti come per esempio tra rete pubblica BT Bassa Tensione e gli utenti abbonati o come tra la rete AT Alta Tensione e le varie industrie Regole 31 utile filtrare l alimentazione collegando un filtro sull alimentazione industriale EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 57 32 utile installare dei limitatori scaricatori alla sorgente che sono tuttavia dei componenti perturbatori e vanno quindi allontanati nel caso di presenza di apparecchiature sensibili 33 necessario collegare le alimentazioni degli apparecchi nella configurazione a stella il pi vicino possibile all alimentazione Rete Perturb atore i Materiale sensibile S x T_T Fig 4 9 1 Collegamento delle alimentazioni degli apparecchi 34 Nel caso di imp
69. ore optocoupler costituito da un diodo led che illumina un fototransistore posto a breve distanza all interno dello stesso contenitore A volte tra i due presente uno schermo elettrostatico e sono unidirezionali e comportano una perdita di potenza maggiore e non richiedono il matching delle impedenze tra circuito Rx e Tx e sono dispositivi lenti gt 10us ma vi sono anche versioni veloci costituiti da fotoaccoppiatore transistore 1us e sono pi adatti per le applicazioni che richiedono un trasferimento di dati Fig 4 12 7 Fotoaccoppiatore della Avago in formato DIP6 4 13 La schermatura Le schermature sono barriere fisiche in materiale metallico interposte fra l elemento disturbante e l elemento vittima nel tentativo di ostacolare la propagazione dei disturbi principalmente di tipo irradiato Esempi di schermature sono il quadro elettrico in acciaio le schermature dei cavi le canaline per cavi le dirty box ecc Il principio di funzionamento il seguente le interferenze di tipo irradiato incidendo sulla superficie della barriera si trasformano in correnti di disturbo Tali correnti non potendo penetrare all interno della barriera sono costrette a richiudersi passando attraverso la massa struttura pi esterna Quanto detto tanto pi vero quanto pi risultano verificate le seguenti condizioni e Icaviinentratae in uscita dalla barriera sono schermati e la schermatura collegata elettricamente
70. oseguire verso il carico mentre la corrente del segnale utile prosegue indisturbata Anche in questo caso occorrono dei dispositivi selettivi in frequenza che utilizzino quest ultima come parametro discriminante tra segnale di disturbo e segnale utile In una linea di alimentazione la deviazione della corrente del disturbo pu avvenire tra conduttore di fase e conduttore di neutro o tra uno di questi e il conduttore di protezione PE Nel quadro elettrico 42 1 filtri devono essere collocati in corrispondenza del foro di ingresso dell alimentazione nell armadio cio a monte di tutti gli altri dispositivi presenti al suo interno Inoltre devono essere imbullonati al telaio o al piano di massa di fondo armadio 43 Occorre evitare che i cavi di ingresso e uscita del filtro scorrano paralleli a corta distanza N A x A gt A S T Pa led a S 7 n sa PT 2 rr LEE ni ba Non corretto s PpaP II filtro si ritrova I corto circuitato da cavi Il ingresso uscita troppo vicini Alimentazione Sa x S N Uscita verso l azionatore la macchina iy Es x i dl Alimentazione Uscita verso Uscita verso l azionatore VA l azionatore la macchina la macchina Fig 4 12 2 Sistemazione dei filtri all interno dell armadio elettrico Esistono dispositivi di protezione contro le sovratensioni che rappresen
71. otezioni individuali Quindi supponendo che un generico quadro elettrico soddisfi ai requisiti essenziali di sicurezza di cui sopra si vogliono ora prendere in considerazione EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 33 anche gli aspetti riguardanti la EMC naturalmente gli aspetti della sicurezza e della EMC non sono completamente disgiunti Un primo fondamentale aspetto il seguente L assiemaggio di componenti elettromagneticamente compatibili non da sola condizione sufficiente per comportare la compatibilit elettromagnetica dell intero sistema Infatti nulla vieta che la presenza contemporanea di pi dispositivi conformi alla EMC se presi singolarmente e in un certo ambiente produca un effetto di degradazione della EMC una volta che questi operino a breve distanza l uno dall altro Da ci si pu concludere in effetti che l aspetto della EMC va curato ad ogni livello costituente il sistema e non soltanto a livello di scheda elettronica o dell intero impianto Naturalmente questo non deve essere necessariamente fatto dalla stessa persona per esempio il tecnico elettricista compra il PLC e si aspetta che questo sia di elettromagneticamente compatibile e vuole occuparsi soltanto della progettazione a livello di quadro o armadio elettrico Dunque ne deriva una prima regola fondamentale 1 L approccio EMC deve essere globale Il corretto funzionamento si basa su di una corretta progettazio
72. pliance Le prove vengono tipicamente effettuate su prototipi e in questa fase possono essere ottimizzati alcuni parametri scelti durante l attivit A L ottimizzazione dei parametri va effettuata secondo un certo ordine se si EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 35 torna a considerare il modello di interferenza schematizzato in Figura 3 3 1 si pu ricavare la seguente regola 2 Lavorare da sinistra a destra nel tentativo di migliorare gli aspetti legati alla EMC ovvero a Sopprimere l emissione indesiderata operando sulla sorgente del disturbo b Rendere il fenomeno di accoppiamento il meno efficiente possibile c Rendere il ricevitore meno suscettibile all interferenza Attivit C consiste nella scelta dimensionamento e applicazione di accorgimenti di peso per completare quanto non stato possibile effettuare nelle attivit B ed A da notare il fatto che non sempre i problemi di compatibilit sono di facile soluzione e a volte per risolverne qualcuno se ne creano degli altri con il rischi di innescare un circolo vizioso che non porta alla soluzione del problema Se ne ricava un altra regola 3 Considerare la compatibilit elettromagnetica a partire dalla fase di progettazione Questo approccio rappresenta la migliore garanzia contro funzionamenti anomali e costi imprevisti Sulla base delle regole appena descritte gi possibile rispondere alla domanda se sia conveniente prend
73. positivi elettronici elettrici o elettromeccanici Questo si traduce in interferenze principalmente di tipo condotto e o irradiato Le interferenze elettromagnetiche possono comportare il danneggiamento di parti della macchina e un pericolo indiretto per la sicurezza delle persone se vengono trascurate Gli utenti finali delle apparecchiature con equipaggiamento elettrico o elettronico possono probabilmente non aver mai avuto esperienza diretta di problemi creati dalle interferenze elettromagnetiche e quindi pensare erroneamente che si tratti di una questione di rilevanza trascurabile e che la pratica della progettazione con criteri EMC rappresenti una sorta di eccesso di zelo da parte del progettista Questo dovuto al fatto che la progettazione di sistemi elettrici o elettronici tiene conto gi da molto tempo della EMG infatti un prodotto non potrebbe essere immesso sul mercato se non fosse elettromagneticamente compatibile Gli esperti in merito EMC sostengono che nella quasi totalit dei casi sia sufficiente disporre diversamente i componenti spostare qualche collegamento o intervenire sull architettura dell impianto di massa e tutto questo senza comportare un aumento dei costi di progetto o di singolo prodotto Progettare con criteri EMC significa applicare regole di valenza generale che riducono al minimo la probabilit di riscontrare problemi nel funzionamento causati dalle interferenze elettromagnetiche Ci si concret
74. possono essere definiti la misurazione del livello di pressione acustica deve essere eseguita a 1 m dalla superficie e a 1 60 m di altezza dal suolo o dalla piattaforma di accesso Devono essere indicati la posizione e il livello della pressione acustica massima Pagina 8 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Inoltre e Se prevista utilizzazione in atmosfera esplosiva le istruzioni per l uso devono fornire tutte le indicazioni necessarie e La redazione e la presentazione delle istruzioni per l uso nel rispetto delle altre esigenze essenziali di cui sopra devono tenere conto del livello di formazione generale e della perspicacia che ci si pu ragionevolmente aspettare dagli utilizzatori Altre informazioni vanno aggiunte a seconda della tipologia di macchina ad esempio i valori delle vibrazioni generate dalla macchina se semovente o portatile o conducibile a mano piuttosto che le tabelle dei carichi e la definizione ed i mezzi di installazione delle zavorre per macchine destinate al sollevamento ecc Le istruzioni per l uso possono essere in lingua originale ma con la traduzione nella o nelle lingue del paese dell utilizzatore finale e vanno consegnate entrambe le versioni Mentre per le istruzioni di manutenzione sufficiente che siano scritte nella lingua compresa dai manutentori 2 3 Procedura per la verifica della conformit vietato produrre commercializzare installare acquisire ed utilizzare
75. que con sede a Bruxelles e spesso derivano da norme internazionali elaborate dal IEC International Electrotechnical Commitee con sede a Ginevra o dal CISPR Comit International Sp cial des Perturbations Radio lectriques Il corrispettivo italiano del CENELEC 11 CEI Comitato Elettrotecnico Italiano il cui Comitato tecnico 210 C T 210 si occupa di compatibilit elettromagnetica Esiste anche l UTE Unione Tecnica dell Elettricit con sede a Parigi membro del CENELEC e dell IEC Pagina 16 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine 3 2 Effetti EMI sulle apparecchiature e sulle persone Gli effetti delle interferenze elettromagnetiche su di una apparecchiatura elettrica o elettronica o su una macchina o su un impianto possono andare dal semplice disturbo funzionale alla distruzione di una sua parte con conseguente perdita totale della funzionalit Le norme di base della Direttiva EMC prescrivono le modalit di prova e 1 criteri per valutare gli effetti delle EMI su di un EUT e vengono distinte 4 categorie principali da pesare comunque in relazione all ambiente in cui l EUT dovr poi operare e quindi in base ai livelli di prova e A L EUT non risente della presenza del disturbo in quanto non si assiste ad alcun minimo malfunzionamento n durante n dopo l applicazione del disturbo stesso e B L EUT risente della presenza del disturbo e si pu constatare una alterazione del suo funzionamento la qu
76. ra Fig 4 5 3 Multiple point grounding SPG Single Point Grounding consiste nel collegare la massa di riferimento di segnale di tutti gli apparati ad un singolo punto centralizzato del sistema esistono diverse configurazioni di SPG come quella a stella e ad albero Vantaggi e isolamento del circuito da eventuali disturbi presenti sulla massa struttura e riduce le interferenze elettromagnetiche in AF tra le parti del sistema e impedisce l accumulo di cariche elettriche che provocano conseguenze negative Svantaggi Pagina 42 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine e lunghezza elevata dei collegamenti necessari e quindi maggior peso ingombro e complessit e maggiori capacit parassite tra i collegamenti di massa e la massa struttura che alle AF trasformano il sistema da SPG a MPG e maggiore probabilit che i singoli conduttori risuonino trasformandosi in antenne riceventi o trasmittenti non intenzionali e impossibilit di realizzare una barriera metallica ottimale a causa dei fili di massa che penetrano nell involucro dell apparato sg M struttura Fig 4 5 4 Single point grounding DSPG Distributed Single Point Grounding consiste nel collegare la massa di riferimento di segnale del Tx e del Rx alla massa struttura e nell utilizzare come interfacce di ingresso e di uscita circuiti bilanciati differenziali ad alto rapporto di reiezione di modo comune Questo pare essere il metodo
77. rcuito A interferisce con il circuito B provocando una alterazione della tensione misurabile ai capi di RLB Scarica elettrostatica Quando l intensit del campo elettrico diventa molto elevata tanto da superare per intensit la rigidit dielettrica del materiale isolante interposto tra i due sistemi per l aria 3 kV mm si verifica una conduzione di elettricit scarica elettrostatica tra i due componenti elettrici tra i quali sussiste la differenza di potenziale con il possibile danneggiamento di alcune parti del sistema Pagina 28 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Capitolo 4 L equipaggiamento elettrico delle macchine in conformit alla EMC 4 1 L equipaggiamento elettrico di una macchina automatica Un generico sistema automatico potrebbe essere schematizzato come in Figura 4 1 1 Fig 4 1 1 Schema di un generico sistema automatico Elaborazione e controllo Una macchina automatica per poter essere definita tale deve svolgere un compito di complessit pi o meno elevata richiedendo un attenzione ridotta o nulla da parte dell operatore umano Allo stato attuale improbabile trovare macchine automatiche che non montino sistemi di controllo ed elaborazione elettronici forse qualche vecchia lavatrice potrebbe montare ancora timers di tipo elettromeccanico per la gestione del ciclo EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 29 di lavaggio Un tipico sistema
78. ri principalmente metalli pare siano di gran lunga quelli pi utilizzati nel settore dell automazione e Sensori reed da montare sui cilindri pneumatici o idraulici per rilevare la posizione dello stelo ci che viene rilevato in realt la posizione del magnete montato in prossimit del pistone e Encoders per rilevare la rotazione dei motori e Sensori capacitivi che rilevano la presenza di un oggetto entro una piccola distanza e Sensori ottici ne esistono svariati tipi appartenenti a tre categorie principali a barriera reflex o a diffusione e Termistori e termocoppie per rilevare la temperatura e Semplici interruttori meccanici Attuatori Alle uscite di un PLC possono essere collegati piccoli carichi prevalentemente induttivi o resistivi Pagina 30 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine e Rel elettromeccanici o allo stato solido e Elettrovalvole e Inverters Mentre gli attuatori di grossa potenza non direttamente controllati da PLC sono e Motori elettrici e Resistenze elettriche e Cilindri pneumatici ed idraulici Dispositivi di interfaccia Potrebbero essere visti come un tipo speciale di sensore e servono per permettere all operatore di interagire con la macchina per esempio e Pulsanti e Joystick e Display sempre pi spesso di tipo touch 4 2 Esempio di macchina industriale Un esempio di semplice macchina automatica della quale ho seguito la progettazione e realizzazione
79. rincipi generali di progettazione Valutazione del rischio e riduzione del rischio UNI EN ISO 4254 1 2010 Macchine agricole Sicurezza Parte 1 Requisiti generali UNI EN ISO 4254 11 2011 Macchine agricole Sicurezza Parte 11 Raccoglimballatrici ISO 11684 Trattrici macchine agricole e forestali macchine a motore da giardinaggio Segni grafici per la sicurezza e pittogrammi di segnalazione dei pericoli Principi generali CEI EN 60204 1 Sicurezza del macchinario Equipaggiamento elettrico delle macchine Parte 1 Regole generali Persona autorizzata a costituire il fascicolo tecnico Il legale rappresentante Luogo e data om Fig 2 1 1 Esempio di Dichiarazione di Conformit Dopo aver prodotto la Dichiarazione di Conformit firmata con struttura simile a quella mostrata in Figura 2 1 1 il fabbricante tenuto ad apporre il marchio CE Pagina 6 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine La normativa specifica i rapporti geometrici delle lettere CE dove c ed e devono avere all incirca la stessa dimensione verticale che non pu essere inferiore ai 5 mm Figura 2 1 2 Nel caso il dispositivo sia una macchina deve recare in modo leggibile ed indelebile almeno le seguenti indicazioni e nome del fabbricante e suo indirizzo e marchio CE con l anno di costruzione e designazione della serie o del tipo e eventualmente numero di serie an aR LE Ba di
80. rotezione della Direttiva nel caso in cui le norme non siano state applicate e irisultati di calcolo di progetto derivanti dalle prove EMC e i rapporti sulle prove effettuate qualora nel corso della produzione vengano apportate delle modifiche che possano pregiudicare alcuni aspetti di compatibilit elettromagnetica o di sicurezza elettrica necessario ripetere le prove che attestano la conformit e un rapporto o certificato tecnico emesso da un Organismo competente che abbia valutato e avvallato le scelte fatte dal costruttore e una copia della dichiarazione di conformit CE e una copia delle istruzioni per l uso Nel caso in cui il prodotto sia un apparato di radiocomunicazione deve essere coinvolto un Organismo notificato in ambito UE che possa rilasciare un Certificato CE di tipo dopo aver svolto le prove all interno di un laboratorio accreditato Organismo competente un Organismo considerato competente se soddisfa i criteri stabiliti nell allegato II della Direttiva ovvero riconosciuto e notificato dalle autorit competenti di uno Stato Membro dell EEA European Economic Area Si occupa dell accreditamento dei laboratori responsabile per l emissione delle relazioni tecniche o dei certificati per gli apparati nel caso in cui il costruttore non abbia applicato le norme o perch ci non era possibile o perch non presenti Organismo notificato un Organismo di certificazione o Ente di certificazione o L
81. rra negli edifici con dispositivi di tecnica informatica EN 50174 1 IT installazione di cavi di comunicazione parte 1 Specifiche e garanzia della qualit DIN EN 50174 2 IT installazione di cavi di comunicazione parte 2 Pianificazione e modalit di installazione all interno degli edifici IEC 62103 ed Apparecchiature elettroniche per l utilizzo in impianti elettrici EN 50178 Essenzialmente l assiemaggio dei vari componenti all interno di un quadro elettrico deve prima di tutto rispondere a criteri di sicurezza per l operatore elettricista e o manutentore di carattere pi macroscopico e pericolo di scossa elettrica protezione mediante collegamento al conduttore di protezione e o isolamento elettrico e pericolo di cortocircuito protezione mediante separazione o interdizioni e pericolo di incendio protezione mediante prevenzione antincendio scelta di materiali non combustibili contromisure atte a circoscrivere i casi di incendio ecc e pericolo dovuto al calore cio pericolo di lesioni in seguito al contatto con parti surriscaldate utilizzo di protezioni individuali guanti occhiali scarpe antinfortunistiche e pericolo da radiazioni cio pericolo di emissioni di radiazioni come onde acustiche infrarossi luce visibile e coerente ad alta intensit raggi ultravioletti e ionizzanti ecc protezioni individuali e pericolo chimico dovuto al contatto con prodotti chimici pericolosi gt pr
82. scita delle EMI in un generico sistema elettrico elettronico e che costituiscono quindi le parti vulnerabili dello stesso si tratta delle interfacce elettriche e meccaniche Le interfacce elettriche sono vie attraverso le quali le interferenze elettromagnetiche possono propagarsi dall esterno all interno del sistema elettrico elettronico e viceversa Alcuni esempi sono e Linee d ingresso per l alimentazione e Linee dati input output e Massa struttura e Collegamento di protezione PE e Massa di riferimento di segnale e Accoppiamenti capacitivi ed induttivi e Schermaturae fessure Le interfacce meccaniche invece possono essere intese come tutti quei dispositivi utilizzati per ottenere una massa struttura ideale inclusi i collegamenti e le giunzioni Esse sono realizzate mediante e Collegamenti diretti bond diretto un collegamento realizzato in maniera permanente mediante bulloni saldatura chiodatura o guarnizioni conduttive opportunamente fissate e Collegamenti indiretti bond indiretto un collegamento realizzato mediante bandelle metalliche fissate alle estremit mediante tecniche di EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 39 bond diretto Dalla descrizione di cui sopra si pu dedurre che poich tali interfacce sono necessariamente presenti anche non tutte quante insieme in un qualunque sistema non proprio possibile eliminare completamente tali vie di propagazione dei dist
83. se delle prove di immunit ai disturbi elettromagnetici Tesi di laurea triennale Universit degli Studi di Padova Vilardi Giuseppe Ottavio 2009 Sistemi a logica programmabile e a logica cablata Aspetti normativi Corso di sistemi per l automazione industriale Politecnico di Milano Azienda Sanitaria di Firenze http www asf toscana it 01 gennaio 2014 Pagina 72 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Test ing srl http www test ing it sp prove di compatibilita ele 29 ottobre 2013 Elpav Instruments http www elpav it EMC html 29 ottobre 2013 LaurTec http www laurtec it 29 ottobre 2013 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 73
84. senziali degli utensili che possono essere montati sulla macchina e Qualora necessario vanno indicate le controindicazioni di utilizzazione e Devono essere allegati gli schemi della macchina necessari per la messa in funzione la manutenzione l ispezione il controllo del buon funzionamento e all occorrenza la riparazione della macchina e ogni altra avvertenza utile soprattutto in materia di sicurezza e Se necessario vanno indicate le prescrizioni di montaggio volte a ridurre il rumore e le vibrazioni prodotti e Indicazioni sul rumore aereo prodotto dalla macchina valore reale o valore stabilito sulla base di misurazione eseguita su una macchina identica il fabbricante deve anche indicare le condizioni di funzionamento della macchina durante la misurazione e i metodi di misurazione seguiti e J livello di pressione acustica continuo equivalente ponderato A nei posti di lavoro se supera 70 dB A se tale livello inferiore o pari a 70 dB A deve essere indicato eil valore massimo della pressione acustica istantanea ponderata C nei posti di lavoro se supera 63 Pa 130 dB rispetto a 20 uPa eil livello di potenza acustica emesso dalla macchina se il livello di pressione acustica continuo equivalente ponderato A nei posti di lavoro supera 85 dB A se una macchina di grandissime dimensioni si mette solo la pressione acustica continuo equivalente ponderato A per alcuni punti attorno alla macchina Se i posti di lavoro non
85. sia delle emissioni che della suscettibilit 11 importante garantire che le connessioni della schermatura con la massa struttura siano realizzate a 360 e non solamente in un punto In caso contrario l efficacia schermante del cavo ne verrebbe fortemente compromessa o addirittura annullata nel caso in cui la schermatura non fosse collegata a massa ad alcuna estremit dunque da evitare il cosiddetto pig tail ove la schermatura collegata alla massa mediante un semplice cavo Tornando all esempio del quadro elettrico I cavi devono essere divisi per classe e fatti correre in canaline metalliche distinte e separate da una distanza adeguata I cavi perturbatori in particolare devono essere filtrati a partire dall ingresso dell armadio e collegati alla massa mediante pressacavi a contatto con la schermatura 12 Evitare di mischiare i cavi o avvolgere su se stesso il cavo eccedente Tab 4 8 1 Tipi di cavi consigliati in funzione del segnale trasmesso CLASSE NATURA CAVI SCONSIGLIATI CAVI CONSIGLIATI 1 Sensibile Unifilare Schermati trecce Doppini Schermati misti Doppini schermati schermo treccia 2 Poco sensibile Vanno bene tutti 1 tipi di cavi con qualche riserva sul tipo unifilare 3 Poco perturbatore Come per la classe 2 4 Perturbatore Pagina 52 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine I cavi migliori sono quelli schermati misti che produco
86. sperimentalmente che la riflessione il contributo che incide maggiormente sull efficacia schermante della barriera Tuttavia necessario fare 2 distinzioni e barriera nella regione di campo lontano dalla sorgente e alte frequenze nessuna attenuazione per riflessione e basse frequenze riflessione completa l onda non attraversa la barriera e barriera nella regione di campo vicino alla sorgente e sorgente con prevalenza di campo elettrico attenuazione per riflessione elevatissima che cala velocemente all aumentare della frequenza lo spessore della barriera non conta e sorgente con prevalenza di campo magnetico attenuazione per riflessione piccola che aumenta con l aumentare della frequenza ma rimane bassa Pagina 68 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine lo spessore della barriera non conta Si deduce che vale la pena investire sulla qualit riflettente della barriera soprattutto nella regione di campo lontano dalla sorgente Mentre nella regione di campo vicino alla sorgente il contributo della riflessione nella SE dipende dalla natura della sorgente del disturbo 46 Aumentare lo spessore della barriera permette di aumentare il suo potere schermante 47 Eliminare le fessure presenti nella barriera a cominciare da quelle di dimensione maggiore permette di aumentare il suo potere schermante soprattutto nei confronti delle alte frequenze Per il principio di Babinet una fessura si comporta come u
87. tano di Pagina 62 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine fatto dei dispositivi di soppressione dei disturbi aventi le funzioni di e ridurre le sovratensioni di interruzione e ridurre i residui AF in termini di livello quantit e pendenza dei fronti di perforazione del dielettrico Le sovratensioni possono apparire tipicamente alle estremit di carichi induttivi interrotti da un contatto e presentano un andamento del tipo schematizzato in Figura 4 12 3 A Tensione ai morsetti di un contatto dopo rottura di correnti induttive y da 1a 10 KV A 100 a 500 us da 1a3ms ni Successione _ __La distanza intercontatto troppo grande di perforazioni per consentire una perforazione intercontatto dell aria intercontatto Fig 4 12 3 Tensione ai morsetti di un contatto dopo una commutazione Tab 4 12 1 Effetti sul disturbo di alcuni dispositivi elettronici Effetto sul disturbo apo A S a Schema Limitazione della sovratensione anti disturbo lin I A1 V gt lkV qll r 4 pt Nessuno A2 Nessuna La sovratensione elevata e pu a i raggiungere parecchi kV preceduta da una serie di perforazioni a fronti ripidi ae ga V 2U Circuito RC K Uc Il circuito RC ha l effetto di inclinare i fronti u permettendo una buona limitazione circa 2 volte la tensione di comando Uc variabile in z Pa sA2 base all istante di interruzione al tipo di bobin
88. tivi legati alla sicurezza Pagina 40 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine 1 massa perla sicurezza elettrica terra protection earth Fig 4 5 1 Simboli utilizzati per indicare la massa elettrica Per quel che riguarda il collegamento delle varie masse tra loro e con le altre parti del dispositivo si possono ricavare le seguenti regole generali 5 Tenere sempre separate la massa di alimentazione e la massa struttura Ci permette di ridurre l influenza delle correnti di modo comune La separazione pu avvenire attraverso trasformatori di isolamento nel caso di alimentazione AC oppure attraverso i trasformatori gi presenti negli alimentatori AC DC o nei DC DC 6 Tenere sempre collegate la massa di riferimento di segnale e la massa struttura Questo consente di ridurre le interferenze elettromagnetiche interne ad alta frequenza tra parti circuitali diverse di un sistema possibile anche realizzare questo collegamento mediante condensatori in modo da ridurre le interferenze dovute alle correnti di modo comune in BF e al contempo ridurre le interferenze elettromagnetiche in AF Prescindendo da queste due regole generali si distinguono quattro modalit di collegamento a massa delle apparecchiature elettriche presenti nel sistema e FG Floating Grounding consiste nell isolare la massa di riferimento di segnale dall involucro del sistema sia alla sorgente sia al carico Vantaggi isolamento
89. to del puntatore nel registro delle istruzioni ad un indirizzo non valido piuttosto che nella alterazione di alcuni bit EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 59 di memoria che potrebbero comportare conseguenze negative sul comportamento del dispositivo Le alterazioni del software sono causate da disturbi impulsivi che si manifestano a livello hardware Gli accorgimenti pi rilevanti consistono nel 37 Abilitare solamente gli interrupt necessari e predisporre delle routine di servizio che si attivino ogni volta che si verifica un interrupt in modo da gestire il ritorno al programma principale Per interrupt si intende in questo caso un segnale di tipo hardware generato da periferiche che costringe il processore ad interrompere l esecuzione del programma per passare all esecuzione di speciali soubroutine 38 Verifica dei dati trasmessi e ricevuti mediante implementazione di algoritmi per la ricerca e correzione di eventuali errori 39 Riempire la memoria di programma non utilizzata con istruzioni NOP nessuna operazione con alla fine una istruzione di salto ad un indirizzo noto che pu essere una routine di gestione degli errori o il programma principale 40 Utilizzare watchdog I watchdog sono dispositivi in parte hardware e in parte software che essenzialmente realizzano un conto alla rovescia che deve essere periodicamente resettato dal programma principale Se il contatore non viene resettato si
90. tri per linee di segnale i quali sono quasi sempre progettati in condizioni note di carico agli estremi e in condizioni di adattamento di impedenza Le tecniche di filtraggio sono essenzialmente 2 e innalzamento dell impedenza serie alla frequenza del disturbo consiste nel fare in modo che l impedenza vista dal segnale di disturbo sia molto pi elevata rispetto a quella vista dal segnale utile in modo da attenuare il primo e lasciare invece transitare indisturbato il secondo Il componente che pu realizzare questo filtraggio l induttore che viene scelto in base ad opportune tabelle e al suo fattore Q o fattore di merito Il progettista deve scegliere l induttore in modo che la sua banda di azione sia tale da coprire interamente la banda di frequenze del disturbo 2010g0 Z 2010g9 Z N comi gt M Fig 4 12 1 Banda di azione dell induttore Gli induttori sono tipicamente realizzati mediante avvolgimenti filari in aria o attorno ad un nucleo ferromagnetico Per alcune applicazioni per esempio quando il carico altamente capacitivo sono preferibili EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 61 componenti chiamati ferriti o ferriti beads che hanno un andamento a centro banda simile a quello per Q lt lt 1 e non richiedono l interruzione del cavo su cui sono inserite e deviazione del disturbo shunt consiste nel fare in modo che la corrente del disturbo ritorni alla sorgente senza pr
91. trico ed elettronico Da questo derivano principalmente vantaggi di tipo economico e prestazionale grazie alla possibilit di ridurre la complessit meccanica nonch i tempi di sviluppo ed grazie alla possibilit di implementare funzioni quali quelle di visione computazionale impossibili da realizzare con il solo ausilio della meccanica Lo svantaggio consiste essenzialmente nella maggiore vulnerabilit di tali sistemi nei confronti delle interferenze elettromagnetiche EMI Electromagnetic Interferences Scopo di questa tesi Questa tesi vuole essere una introduzione all argomento EMC Electromagnetic Compatibility nel contesto della Dichiarazione di Conformit e conseguente marcatura CE Conformit Europea prendendo in considerazione sia il fenomeno fisico delle interferenze elettromagnetiche naturalmente implicato EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 1 sia alcune regole progettuali di vasta applicabilit che consentono di ridurre la probabilit di malfunzionamenti dovuti a queste stesse interferenze con particolare riferimento a un tipico quadro elettrico di bordo macchina La ragione per cui stato scelto questo argomento l esigenza riscontrata durante il periodo di tirocinio di applicare le principali direttive di riferimento in particolare la direttiva EMC la cui conoscenza indispensabile per la progettazione di dispositivi che integrino al loro interno una parte elettronica
92. una camera anecoica e una cella TEM e pu essere utilizzata su una banda molto ampia di frequenze Figura 4 3 4 GTEM 1750 Dayton T Brown NY Fig 4 3 4 Cella GTEM importante notare il fatto che nel tentativo di migliorare le prestazioni EMC di un dispositivo si rischia a volte di peggiorare la situazione Si pu fare la seguente constatazione 4 Non esistono soluzioni miracolose n verit universali in materia EMC Questo vero sia per quel che riguarda il numero di accorgimenti implementati sia per quel che riguarda il tipo di accorgimenti implementati Pagina 38 EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Ad esempio nel caso delle PCB Printed Circuit Board risolvere il problema di emissione di un dispositivo rendendo meno ripidi i fronti di salita dei segnali pu comportare un aumento della sua suscettibilit in quanto il segnale impiega un tempo maggiore per raggiungere un certo livello di tensione e quindi si verificheranno maggiori commutazioni spurie causate da interferenze Ci che si pu ottenere applicando le regole dell arte in materia EMC la pi alta probabilit di conseguire la compatibilit elettromagnetica del sistema Di seguito vengono descritti tutti gli aspetti accorgimenti relativi alla EMC di vasta applicabilit 4 4 Interfacce elettriche e meccaniche Innanzitutto conveniente considerare quelle che potrebbero essere viste come le porte di ingresso e u
93. urbi elettromagnetici Tuttavia ci che interessa realmente che i livelli di emissione e suscettibilit si mantengano al di sotto di una certa soglia il dispositivo dovr funzionare adeguatamente nell ambiente previsto di destinazione 4 5 La massa elettrica La massa elettrica detta grounding negli Stati Uniti o earthing nel Regno Unito una parte circuitale importante avente tipicamente la funzione di riferimento per definizione a 0 V per tutte le tensioni presenti all interno del dispositivo apparecchio o sistema La progettazione del sistema di massa elettrica un operazione complessa con ricadute notevoli sulla compatibilit elettromagnetica oltre che sulla funzionalit e sulla sicurezza questo perch rappresenta la via preferenziale attraverso la quale possono propagarsi eventuali disturbi Si possono distinguere 3 categorie principali di massa schematizzate nella Figura 4 5 1 e massa di alimentazione il conduttore di ritorno dell alimentazione e massa struttura la struttura metallica dell apparato comprendente il telaio e l eventuale involucro metallico e massa di riferimento di segnale srg la parte circuitale a bassa impedenza predisposta per consentire ad una corrente di segnale di ritornare alla sorgente da dove partita In aggiunta si parla di massa per la sicurezza elettrica PE il conduttore di terra cui deve essere collegata la massa struttura se accessibile dall esterno per mo
94. zza dei collegamenti il percorso delle correnti di ritorno nonch le prestazioni del sistema in ambito EMC Esistono principi guida specifici per la progettazione del layout di schede elettroniche apparecchiature impianti industriali ecc Anche in questo caso tuttavia valgono alcune regole generali elencate qui di seguito EMC applicata all equipaggiamento elettrico delle macchine Pagina 47 8 I componenti devono essere raggruppati in base alla loro tipologia e a seconda delle velocit di variazione delle correnti e tensioni in esse presenti suddividendole in bassa media ed alta velocit Dovrebbero essere predisposte aree riservate per ciascuna tipologia di circuiti individuata e alimentazione e linee dati I O e apparati di comunicazione radio in ricezione trasmissione e circuiti digitali questa area deve essere suddivisa a sua volta in sotto aree contenenti parti circuitali a velocit di commutazione basse medie elevate e circuiti analogici e circuiti e dispositivi di interfaccia con il mondo esterno sensori comandi indicatori e display Questo perch un posizionamento a gruppi dei dispositivi consente una riduzione complessiva della lunghezza dei collegamenti e pertanto una minore loro propensione ad irradiare o captare disturbi Favorisce inoltre la progettazione di un impianto di massa ordinato e a parti isolate nel quale ogni gruppo ha la sua massa non condivisa a meno del singolo collegamento prev

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