” EFFETTO PELLE ” e applicazioni inverter : Te lo spiego dalla A alla Z
In questo articolo ti spiego cosa è l’ “EFFETTO PELLE ” ( o Skin Effect ) , uno degli effetti più “strani ed affascinanti ” di cui devi assolutamente tenere conto quando fai applicazioni con INVERTER.
L’effetto pelle ( o Skin Effect ) è uno dei fenomeni elettromagnetici più affascinanti che puoi incrociare nelle tue applicazioni con inverter.
Quando la corrente AC alternata ha frequenze elevate ( come appunto le applicazioni con inverter ) succede un fatto strano : la corrente, invece di distribuirsi sul tutta la sezione del conduttore, tende a “spiattellarsi” ( passami il termine pittoresco, sulla superficie esterna.
Senza entrare in dettagli troppo sofisticati, succede che a causa della variazione del campo magnetico, dovuto alla variazione di frequenza, che fa cambiare direzione e intensità alla corrente, si creano delle contro correnti che si oppongono di fatto al flusso di corrente principale e lo spingono verso l’esterno.
Sperando di non essere ripreso dai “bacchettoni”, ma al solo fine di rendere bene l’idea, magari anche con un filo di leggerezza, immagina di essere alla sagra del tuo paese.
Un fiume di persone si muovono insieme tra le strette vie piene di bancarelle. E tu sei li in mezzo con qualche tuo amico.
Ad un certo punto, tu e i tuoi 4 amici, decidete di tornare indietro.
Indovina cosa succede.
Tu e i tuoi amici create un blocco ( per similitudine, come le correnti opposte ) .. e obbligate il flusso di persone a spostarsi e passarvi all’esterno.
Ecco. Per quanto l’immagine faccia sorridere, più o meno è cosi.
La conseguenza di questo curioso effetto, è che – diminuendo la sezione efficace di passaggio – aumenta di conseguenza la resistenza elettrica che causa a sua volta un aumento di dissipazione e quindi di calore.
Tornando ai cavi, in certe applicazioni, sottoposte a stress di frequenza, l’ Effetto Pelle diventa a questo punto non trascurabile e potenzialmente pericoloso, ed è fondamentale affrontarlo con soluzioni tecniche specifiche e cavi dedicati come appunto I CAVI INVERTER VFD di cui abbiamo già parlato [ QUI ]
( fig. 1 fonte : Agencavi )
Perchè è un fenomeno ” non trascurabile “
L’effetto pelle nei cavi ha conseguenze significative nella tua applicazione e ha la capacità di trasformare anche un buon cavo ( sulla carta ) in una tragedia colossale se ne trascuri il comportamento.
- Spreco di energia
- maggiore dissipazione di calore
- minore efficienza
- maggiori costi operativi
- surriscaldamento dei cavi
- danni strutturali
- degrado dell’isolamento
- invecchiamento precoce
- fusione dell’isolamento
- incendi
.. e non elenco nemmeno i costi di un eventuale fermo macchina e i possibili danni di immagine.
A questo punto viene da chiedersi, quali siano le tecniche utilizzate dai produttori di cavi, per ovviare o limitare questo ormai famoso “effetto pelle”
- Tra le soluzioni più gettonate, c’è sicuramente l’utilizzo di materiali isolanti speciali, con particolari caratteristiche dielettriche
Viene preziosa infatti, la capacità di affrontare pericolosi aumenti di temperatura.
- L’utilizzo di schermature speciali che limitano i campi elettromagnetici prodotti e in grado di favorire il flusso di corrente
- Dividere un conduttore grosso, in conduttori più piccoli in parallelo, per diminuire l’effetto complessivo.
- Una progettazione speciale con uso di geometrie specifiche, in grado sfruttare l’annullamento di determinate correnti
( fig. 2 fonte : Agencavi )
Ora capisci perché sono nati i cavi speciali VFD e perché rappresentano il massimo della tecnologia disponibile.
A differenza dei cavi standard, che usano un solo conduttore di terra, i cavi VFD più sofisticati hanno 3 conduttori di potenza + 3 conduttori di terra più piccoli separati e disposti simmetricamente a 120 gradi intorno a quelli di potenza.
Oltre a rendere il cavo simmetricamente più piccolo e bilanciato, offrono un percorso favorevole, con campi magnetici che annullano di fatto le correnti parassite.
Tra i vantaggi che derivano dall’uso di questi cavi, possiamo citare :
- Riduzione delle correnti di modo comune
- prolungamento della vita dei cuscinetti del motore
- eliminazione delle scariche elettriche
- riduzione delle perdite
- minore surriscaldamento del cavo
- minori interferenze e migliore compatibilità elettromagnetica ( EMC )
- maggiore affidabilità
- minore rischio di elettrocuzione
Se stai facendo anche tu applicazioni sotto inverter, ti invito a chiedere il nostro catalogo specifico su questo tipo di cavi speciali VFD.
E’ una delle categorie di cavi più richieste e che gestiamo in PRONTA CONSEGNA in 3 tipologie diverse :
- cavi VFD per mercato Europeo CE
- cavi VFD per mercato Americano Multinorma ( CE + UL )
- cavi VFD per mercato Americano tipo LISTED ( UL LISTED )
Gestiamo in PRONTA CONSEGNA svariate sezioni dal 1,5 mm² al 240 mm²
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