Una piccola soluzione per una grande potenza

I motori elettrici delle più svariate classi di prestazione fanno parte della moderna società, come gli smartphone, internet e il trasporto a trazione elettrica delle ferrovie. I motori utilizzati hanno potenze che variano da pochi Watt fino ai Megawatt. La tecnologia di controllo di questi motori è abbastanza semplice se questi operano a regimi costanti o la potenza assorbita è ridotta. In questi casi è sufficiente un controllo di tipo tradizionale. Tuttavia le cose si complicano quando i motori devono essere regolati in velocità e hanno un elevato assorbimento di potenza.

Moduli IGBT

Nelle classi di potenza elevate (nell'ordine di diverse centinaia di kW, come ad esempio nel controllo della trazione ferroviaria, nei motori per propulsione marina e nei bus elettrici) la regolazione della velocità avviene tramite l'impiego di semiconduttori IGBT,

in grado di commutare grandi carichi utilizzando un livello molto basso di potenza di controllo. A causa degli elevati requisiti in materia di isolamento e voltaggio, i segnali per il controllo degli IGBT sono trasmessi attraverso fibre ottiche in plastica (POF).

Nell'AOC le singole fibre sono riunite in fasci all'interno di una resistente custodia DIN che ospita anche il ricetrasmettitore, per convertire i segnali ottici in elettrici. Questa custodia ottempera ai più elevati requisiti dei settori industriale e ferroviario, che definiscono la robustezza e la compatibilità elettromagnetica. I cavi possono esservi introdotti diritti oppure angolati, grazie alla presenza integrata di protezioni anti-piegamento e anti-trazione per le fibre.

Prendendo ad esempio una scheda con 16 collegamenti, l'AOC utilizza il 40% in meno di spazio e basta inserire un solo connettore per avere una connessione sicura. Le fibre ottiche non vengono aperte e non possono essere scambiate. In caso di un cavo difettoso la custodia DIN può essere aperta e il cavo difettoso sostituito singolarmente. Qualora la connessione di una fibra ottica sia difettosa, basta semplicemente sostituire il cablaggio, dai costi ridotti, mentre non è più necessario rimpiazzare completamente l'intero modulo, ad un costo molto più alto. Rispetto alla vecchia soluzione, i collegamenti ottici sulla scheda dell'AOC possono essere saldati a reflow, così da poter essere montati sulla scheda con operazioni automatizzate. È quindi palese il valore aggiunto a favore del cliente.

La soluzione di HARTING ha dimensioni più contenute, è più resistente, più sicura da utilizzare, più veloce e più a buon mercato da manutenere. Nel complesso il cliente riceve una soluzione che non solo è più affidabile, ma, considerata sull'intero arco di vita, decisamente più economica. Con l'Active Optic Cabling HARTING mette in moto il futuro.

La tecnica di connessione adottata precedentemente per le fibre ottiche occupava abbastanza spazio e non era semplice da sottoporre a manutenzione. Per un motore trifase, una progettazione ridondante prevedeva sei collegamenti solo per il controllo. Se anche uno solo si guastava era necessario sostituire tutto il modulo di controllo. Per fare questo era necessario disconnettere e poi riconnettere ogni singola fibra. Uno scenario con elevato rischio di danneggiamento e di collegamento errato della fibre. HARTING adesso dimostra come la tratta di trasmissione POF possa essere riprogettata, rendendola più compatta e modulare. La priorità in questo caso verrà data alla facilità di installazione, a interventi di assistenza più rapidi e all'impiego di Activ Optical Cables (AOC) che rendono superflua la connessione ottica. I vantaggi offerti dalla soluzione "connessione elettrica - trasmissione ottica" possono essere sfruttati al meglio in ambienti industriali.