Inversione di marcia motore trifase: schema elettrico con Start/Stop, selettore avanti-indietro e due teleruttori

Obiettivo del circuito di inversione di marcia motore trifase

Dopo aver visto il funzionamento del classico circuito Start/Stop, il passo successivo è capire come applicare questa logica al comando di un motore che deve poter girare in due direzioni.

In questo schema elettrico di inversione di marcia, lo Start/Stop continua ad avere una funzione molto chiara: Start avvia il motore e Stop lo arresta. La scelta del senso di rotazione, invece, viene affidata a un selettore stabile a due posizioni, che permette di selezionare la marcia avanti oppure la marcia indietro.

Il risultato è un circuito semplice e molto usato, in cui il motore parte e si ferma tramite pulsanti Start/Stop, mentre il selettore determina se il motore deve girare in avanti o in indietro.

Componenti presenti nello schema elettrico di inversione di marcia

Nel circuito allegato sono presenti i seguenti elementi principali:

• pulsante Start

• pulsante Stop

• relè K start

• selettore stabile a due posizioni

• due teleruttori: KM avanti e KM indietro

• salvamotore

• motore 1

• contatti ausiliari per l’interblocco elettrico

La logica del circuito è questa:

• Start eccita K start

• K start alimenta il selettore

• il selettore alimenta KM avanti oppure KM indietro

• il teleruttore attivo comanda il motore 1 nella direzione selezionata

  

Come funziona il circuito Start/Stop nell’inversione di marcia motore trifase

La prima parte del circuito è il classico circuito Start/Stop con autoritenuta.

Anche in questo caso, quando viene premuto Start, si eccita il relè K start, che si mantiene tramite il proprio contatto di autoritenuta. Quando invece viene premuto Stop, K start si diseccita e il motore si arresta.

Quindi, in questo schema:

• Start comanda la partenza del motore

• Stop comanda l’arresto del motore

• K start è il relè che rende possibile il funzionamento del circuito di marcia

Il ruolo di Start e Stop è quindi diretto e chiaro: controllano l’avviamento e l’arresto del motore.

Il ruolo del selettore nell’inversione di marcia motore trifase

La direzione del motore 1 viene scelta tramite un selettore stabile a due posizioni.

Questo significa che il selettore si trova sempre in una delle due condizioni:

• avanti

• indietro

Per ciascuna posizione è presente un contatto normalmente aperto, che si chiude quando il selettore viene ruotato nella relativa direzione.

In pratica:

• se il selettore è su avanti, viene comandato KM avanti

• se il selettore è su indietro, viene comandato KM indietro

Poiché il selettore riceve alimentazione tramite un contatto del relè K start, il motore può partire solo dopo la pressione del pulsante Start.

Va però detto che il selettore avanti/indietro è solo una delle soluzioni possibili per realizzare il cambio di direzione del motore.

Ad esempio, al posto di un selettore stabile a due posizioni si potrebbe utilizzare:

• un selettore stabile a tre posizioni, ad esempio avanti - 0 - indietro

• un selettore instabile a due posizioni

• dei finecorsa meccanici o altri dispositivi di comando

Un caso molto comune, ad esempio, è quello dei finecorsa: quando il motore raggiunge un’estremità di corsa ed eccita un finecorsa, il circuito può togliere il comando della marcia attiva e comandare la direzione opposta. In questo modo il motore inverte il senso di rotazione fino a raggiungere il finecorsa opposto, che ripete lo stesso principio.

Quindi, nello schema mostrato, il selettore rappresenta una soluzione semplice e immediata, ma il comando di inversione di marcia motore trifase può essere realizzato in molti modi diversi in base all’applicazione.

Come avviene la marcia avanti e indietro del motore trifase

Il principio della inversione di marcia motore trifase è il classico scambio di due fasi nella linea di potenza.

Nel circuito descritto:

• KM avanti gestisce la marcia avanti del motore 1

• KM indietro gestisce la marcia indietro del motore 1

Il funzionamento pratico è molto semplice:

• se il selettore è posizionato su avanti e viene premuto Start, il motore parte in avanti

• se il selettore è posizionato su indietro e viene premuto Start, il motore parte in indietro

• se il motore è in marcia e il selettore viene spostato da avanti a indietro, il motore passa alla marcia indietro

• se il motore è in marcia e il selettore viene spostato da indietro a avanti, il motore passa alla marcia avanti

• quando viene premuto Stop, il motore si ferma

Questa è la logica reale del circuito: Start e Stop comandano la partenza e l’arresto del motore, mentre il selettore ne cambia il senso di rotazione.

Interblocco elettrico nell’inversione di marcia con teleruttori

Uno dei punti fondamentali in uno schema elettrico di inversione di marcia è l’interblocco elettrico tra i due teleruttori.

Nel circuito descritto, il comando di ogni bobina passa attraverso il contatto normalmente chiuso del teleruttore opposto.

Questo significa che:

• la bobina di KM avanti è alimentata passando attraverso il contatto NC di KM indietro

• la bobina di KM indietro è alimentata passando attraverso il contatto NC di KM avanti

In questo modo, se un teleruttore è eccitato, impedisce elettricamente l’inserzione dell’altro.

L’interblocco elettrico è fondamentale perché evita che KM avanti e KM indietro possano chiudersi contemporaneamente.

Perché usare anche il blocco meccanico tra i teleruttori

Oltre all’interblocco elettrico, è sempre consigliabile utilizzare anche il blocco meccanico tra i due teleruttori.

Il motivo è semplice:

• l’interblocco elettrico impedisce il comando contemporaneo a livello logico

• il blocco meccanico impedisce la chiusura contemporanea a livello fisico

Per questo motivo, in una inversione di marcia motore trifase ben realizzata, è buona pratica utilizzare entrambi.

Il ruolo del salvamotore e la scelta dei componenti

Nel circuito di potenza, il salvamotore ha il compito di proteggere il motore 1 contro sovraccarichi e assorbimenti anomali.

In modo molto generale, il salvamotore deve essere scelto in base all’assorbimento nominale del motore, facendo riferimento ai dati riportati sulla targa motore.

Anche i teleruttori KM avanti e KM indietro devono essere scelti correttamente in base alla potenza in kW del motore e alla taglia richiesta dall’applicazione.

Si tratta quindi di componenti che non vanno scelti in modo casuale, ma dimensionati in base alle caratteristiche reali del motore da comandare.

A cosa serve questo schema elettrico di inversione di marcia

Questo tipo di schema elettrico di inversione di marcia viene usato quando un motore deve poter lavorare in due direzioni opposte, ma con una logica semplice e immediata.

Ad esempio può essere impiegato per:

• movimentazioni avanti/indietro

• sistemi reversibili

• automatismi lineari

• meccanismi di apertura e chiusura

• applicazioni in cui si vuole scegliere la direzione del motore con un selettore

Rispetto a un semplice circuito Start/Stop, qui viene aggiunta anche la gestione della direzione di rotazione.

Collegamento tra circuito Start/Stop e inversione di marcia motore trifase

Questo schema è strettamente collegato al precedente schema elettrico Start/Stop, perché ne utilizza la stessa logica di base.

La differenza è che nel circuito precedente lo Start/Stop comandava una sola uscita, mentre qui lo Start/Stop eccita K start, e il contatto di K start alimenta il selettore avanti/indietro, che a sua volta decide se comandare KM avanti oppure KM indietro.

Per questo motivo, questo articolo può essere letto sia come contenuto autonomo sia come sviluppo naturale del classico circuito Start/Stop con autoritenuta.

Lo schema elettrico di inversione di marcia è solo una parte del circuito

Anche in questo caso è importante chiarire che lo schema allegato rappresenta solo una parte del circuito di comando e inversione di marcia.

Si tratta di uno schema indicativo, utile per capire il principio di funzionamento della logica Start/Stop e della inversione di marcia motore trifase, ma non rappresenta un circuito completo e finito.

Manca infatti tutta la parte relativa a:

• sezionamento della potenza a monte del circuito

• gestione dell’emergenza

• moduli di sicurezza o moduli di emergenza dedicati

• eventuali ulteriori protezioni, segnalazioni e consensi richiesti dall’applicazione reale

Per questo motivo, lo schema va letto come un piccolo estratto funzionale del circuito, pensato per spiegare una logica specifica.

La parte relativa alla gestione delle emergenze e ai dispositivi di sicurezza dedicati merita infatti un approfondimento a parte, che potrà essere trattato in un prossimo articolo.

Domande frequenti sull’inversione di marcia motore trifase

Come funziona l’inversione di marcia motore trifase?

L’inversione di marcia motore trifase si realizza usando due teleruttori che scambiano due fasi della linea di potenza, in modo da cambiare il senso di rotazione del motore.

A cosa serve K start in questo circuito?

Il relè K start viene comandato dal circuito Start/Stop e alimenta il selettore che sceglie tra KM avanti e KM indietro.

Il selettore fa partire il motore?

No. Il selettore sceglie la direzione di marcia. La partenza del motore è comandata dal pulsante Start, mentre l’arresto è comandato dal pulsante Stop.

Perché usare il contatto NC del teleruttore opposto?

Per creare l’interblocco elettrico tra KM avanti e KM indietro, evitando che i due teleruttori possano eccitarsi insieme.

Conclusione sull’inversione di marcia motore trifase

La inversione di marcia motore trifase è una delle logiche più classiche nei quadri elettrici di comando.

Utilizzando il circuito Start/Stop, il relè K start, un selettore avanti/indietro e due teleruttori interbloccati come KM avanti e KM indietro, è possibile realizzare un comando semplice, chiaro ed efficace del motore 1.

Il funzionamento è diretto: Start avvia il motore, Stop lo arresta e il selettore ne decide il senso di rotazione.

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