Come specificare una scatola di controllo elettrica NEMA 12 personalizzata per macchinari industriali

Quando un quadro elettrico di controllo viene installato come parte di una macchina industriale, la scelta di un quadro standard spesso non è sufficiente. Potrebbe essere necessario che l'involucro si adatti alla struttura della macchina, possa ospitare componenti di controllo specifici, fornire una protezione ambientale definita e consentire ai cavi di entrare e uscire attraverso posizioni predeterminate.

Un recente progetto di approvvigionamento di scatole di controllo illustra i requisiti tipici coinvolti in questo tipo di applicazione. Le custodie richieste sono state progettate per l'installazione sulla struttura inferiore di una macchina, con due diverse dimensioni di custodia, struttura in acciaio zincato da 2 mm, finitura grigio chiaro RAL7035, saldatura continua, protezione NEMA Tipo 12 e aperture per il passaggio dei cavi con spazzola-striscia.

Per i produttori di apparecchiature e i team di approvvigionamento tecnico, questi requisiti forniscono un riferimento utile per specificare una scatola di controllo elettrica personalizzata.

 

Inizia con l'interfaccia della macchina, non solo con le dimensioni della scatola

 

Una scatola di controllo personalizzata dovrebbe essere innanzitutto valutata come parte dell'assemblaggio della macchinapiuttosto che come una scatola metallica indipendente.

Ad esempio, un armadio montato su una macchina- potrebbe dover essere inserito in uno spazio limitato sotto l'apparecchiatura, mantenendo allo stesso tempo distanza da elementi strutturali, motori, componenti mobili, portacavi e aree di accesso per la manutenzione. Le dimensioni esterne devono quindi essere coordinate con il layout reale della macchina.

In un progetto industriale sono state specificate due dimensioni di custodia:

• 700×1250×500 millimetri
• 350×450×500 mm

Per ciascuna dimensione erano necessarie quattro unità, per un totale di otto armadi.

In questa fase, le dimensioni da sole non forniscono informazioni sufficienti per la produzione. Il fornitore dell'armadio potrebbe inoltre richiedere la posizione dei fori di montaggio, le dimensioni delle staffe, la direzione di apertura dello sportello, le posizioni di ingresso dei cavi, i requisiti di montaggio interno e il peso previsto dei componenti elettrici installati.

Per le scatole di controllo di grandi dimensioni, l'interfaccia di montaggio diventa particolarmente importante perché l'armadio può essere sottoposto a carichi derivanti da componenti interni, fasci di cavi, vibrazioni e funzionamento ripetuto delle porte.

 

Perché è possibile specificare l'acciaio zincato da 2 mm

 

Lo spessore del materiale influisce sia sulla resistenza dell'involucro che sul comportamento di produzione.

Una lamiera di acciaio zincato da 2 mm fornisce una struttura metallica sostanziale per la fabbricazione di quadri di controllo industriali. Può essere utilizzato per corpi saldati, porte, strutture di montaggio e componenti di rinforzo a seconda del design della custodia.

L'acciaio zincato fornisce anche un rivestimento di zinco sul substrato di acciaio, che può contribuire alla protezione dalla corrosione. Tuttavia, il sistema di trattamento della superficie finale-deve comunque essere specificato in base ai requisiti dell'ambiente e dell'aspetto previsti.

Quando un cliente richiede il grigio chiaro RAL7035, il fornitore deve confermare se il requisito si riferisce a una finitura verniciata a polvere-, a un altro sistema di rivestimento o a una particolare specifica di verniciatura. Il colore da solo non definisce lo spessore del rivestimento, il pretrattamento, l’adesione o le prestazioni di corrosione.

Per i progetti di recinzioni industriali, la specifica del materiale dovrebbe quindi coprire più di "2 mm di acciaio zincato". Una specifica completa può includere:

• Grado di acciaio
• Spessore del materiale di base
• Condizioni del rivestimento in zinco
• Pretrattamento superficiale
• Tipo di rivestimento
• Spessore del rivestimento
• Colore RAL
• Requisiti di finitura interna ed esterna

Queste informazioni riducono le differenze tra le specifiche del preventivo e il campione di produzione finale.

 

La saldatura continua è importante per gli involucri di grandi dimensioni

 

La saldatura continua è un altro requisito significativo in una scatola di controllo personalizzata.

Gli involucri in lamiera-di grandi dimensioni contengono più pannelli uniti, angoli, giunture, porte e strutture di rinforzo. Se il corpo è assemblato solo con saldature intermittenti, l'involucro potrebbe presentare giunzioni discontinue che incidono sulla rigidità strutturale e sulla tenuta ambientale.

La saldatura continua crea una giuntura unita lungo le aree specificate del corpo dell'armadio. Dopo la saldatura, potrebbero essere necessarie molatura e finitura a seconda della superficie visibile e dei requisiti di sigillatura.

Per le scatole di controllo-di grande formato, la saldatura introduce anche una sfida di produzione: il calore può causare la distorsione della lamiera-.

Il processo produttivo necessita quindi di controllare:

• Sequenza di saldatura
• Posizionamento dell'apparecchio
• Apporto di calore
• Allineamento del pannello
• Correzione post-saldatura
• Controllo dimensionale finale

Ciò diventa particolarmente importante per un armadio di larghezza 1250 mm. Anche deviazioni dimensionali relativamente piccole possono influenzare l'allineamento della porta, la compressione della guarnizione, le interfacce di montaggio e l'installazione dei pannelli interni.

 

Cosa significa NEMA Type 12 per una scatola di controllo?

 

NEMA Tipo 12 è destinato all'uso interno in luoghi non-pericolosi. Secondo la National Electrical Manufacturers Association, le custodie di tipo 12 forniscono protezione contro la caduta di sporco e polvere, lanugine, fibre e oggetti volanti in circolazione, nonché protezione contro gocciolamenti e spruzzi leggeri d'acqua.

Ciò rende NEMA 12 rilevante per molti ambienti industriali interni in cui le apparecchiature elettriche possono essere esposte a polvere sospesa nell'aria, detriti di produzione o esposizione a liquidi leggeri.

Tuttavia, NEMA Type 12 non dovrebbe essere trattato semplicemente come sinonimo di "scatola metallica sigillata".

La progettazione dell'involucro deve considerare la struttura completa, inclusi:

• Interfacce porte e coperture
• Guarnizioni
• Cuciture saldate
• Punti di ingresso dei cavi
• Aperture di montaggio
• Elementi di fissaggio
• Cerniere e serrature
• Ventilazione o altre aperture

NEMA 250 copre i requisiti di custodia per apparecchiature elettriche fino a 1000 V e include il Tipo 12 tra i tipi di custodia per interni.

Un fornitore dovrebbe quindi evitare di rivendicare una classificazione NEMA basata solo sul materiale o sul metodo di saldatura. La configurazione del contenitore finito e i test applicabili o la documentazione di conformità devono supportare il tipo di contenitore specificato.

 

Il design dell'ingresso cavi può influenzare la classificazione della custodia

 

Il percorso dei cavi è una delle parti più spesso trascurate delle specifiche di una scatola di controllo personalizzata.

Nel progetto sopra descritto il cliente ha richiesto una spazzola per coprire le aperture di passaggio dei cavi. Le strisce a spazzola possono fornire un modo pratico per organizzare più cavi consentendo al tempo stesso il passaggio di cavi di diverso diametro attraverso un'apertura.

Tuttavia, un'area aperta per il passaggio dei cavi- crea un potenziale problema di protezione ambientale.

Per un'applicazione NEMA 12, il design dell'ingresso del cavo- dovrebbe quindi essere valutato come parte del sistema di custodia completo. Il fornitore deve confermare:

• Dimensioni di apertura
• Struttura a spazzola-striscia
• Densità e copertura del pennello
• Quantità di cavi
• Gamma di diametri del cavo
• Direzione di ingresso
• Luogo dell'apertura
• Requisiti di sigillatura

Protezione NEMA richiesta dopo l'installazione del cavo

Il punto chiave è che una striscia a spazzola è principalmente un componente di-gestione e apertura-della copertura dei cavi. Non si deve presumere automaticamente che fornisca le stesse prestazioni di tenuta di una piastra pressacavo completamente guarnizione.

Se il cliente richiede sia un instradamento flessibile dei cavi che una classificazione definita della custodia, la struttura dell'ingresso dovrebbe essere rivista durante la progettazione anziché aggiunta in un secondo momento.

 

Le scatole di controllo di grandi dimensioni necessitano di rinforzi strutturali

 

Un armadio da 700 × 1250 × 500 mm ha requisiti strutturali sostanzialmente diversi rispetto ad una piccola scatola di giunzione.

I grandi pannelli piatti in acciaio possono deformarsi sotto il proprio peso o quando vengono installati componenti aggiuntivi. Le dimensioni della porta influiscono anche sul carico e sull'allineamento delle cerniere.

A seconda della configurazione interna, il contenitore può richiedere:

• Barre di rinforzo interne
• Rinforzi della porta
• Guide di montaggio
• Aree delle cerniere rinforzate
• Staffe di montaggio
• Piastre di montaggio interne
• Disposizioni di sollevamento
• Ulteriori supporti strutturali

L'esatto rinforzo deve essere determinato dalle dimensioni dell'involucro, dal peso dei componenti, dal metodo di installazione e dall'interfaccia della macchina.

Per le applicazioni montate su macchina-, è necessario considerare anche la struttura di montaggio insieme alle condizioni di vibrazione. L'armadio può essere sufficientemente rigido come armadio autonomo, ma richiede comunque un supporto di montaggio aggiuntivo se collegato al telaio di una macchina.

 

Quali informazioni dovrebbero essere incluse in una richiesta di offerta per un involucro personalizzato?

 

Una richiesta di offerta dettagliata consente ai produttori di custodie di calcolare in modo più accurato le attrezzature, il consumo di materiale, i tempi di produzione e i requisiti di assemblaggio.

Per una scatola di controllo elettrica personalizzata, gli acquirenti dovrebbero idealmente fornire:

Dimensioni:
Altezza, larghezza e profondità complessive, preferibilmente con un disegno 2D o 3D.

Materiale:
Tipo di acciaio, acciaio inossidabile, alluminio, acciaio zincato o altro materiale specificato.

Spessore:
Spessore lamiera per carrozzeria, porta, piastra di montaggio e componenti di rinforzo ove applicabile.

Valutazione ambientale:
Tipo NEMA, classificazione IP o altra specifica di protezione richiesta.

Trattamento superficiale:
Pretrattamento, sistema di rivestimento, spessore del rivestimento e colore RAL.

Ingresso cavi:
Piastre passacavi, spazzole, pretranciature, ritagli o aperture personalizzate.

Montaggio:
Montaggio a parete, montaggio a pavimento, montaggio su macchina, staffe, fori di montaggio o interfacce strutturali.

Configurazione interna:
Piastre di montaggio, guide DIN, supporti dei terminali, partizioni, strutture di gestione dei cavi-e spazi per i componenti.

Configurazione della porta:
Posizione della cerniera, angolo di apertura, tipo di serratura, maniglia, requisiti della porta rimovibile e disposizione delle guarnizioni.

Quantità:
Quantità del prototipo, quantità dell'ordine di prova e volume di produzione previsto.

Conformità:
NEMA, UL, IEC o altri requisiti applicabili.

Fornire questi dettagli in anticipo può ridurre le ripetute comunicazioni tecniche e rendere le quotazioni dei fornitori più comparabili.

 

La produzione di custodie personalizzate dovrebbe includere la revisione tecnica

 

Per le centraline di controllo integrate nella macchina-, il processo di produzione dovrebbe iniziare con la revisione del disegno anziché con la fabbricazione immediata.

Il fornitore può esaminare le dimensioni dell'involucro, lo spessore del materiale, la struttura di saldatura, le aperture dei cavi, i punti di montaggio, la struttura della porta e lo spazio interno prima della produzione.

Ciò è particolarmente importante quando il cliente ha fornito solo un disegno isometrico e una specifica generale. Potrebbe essere necessario confermare ulteriori dettagli di produzione prima che venga rilasciato il disegno di produzione finale.

Una revisione tecnica pratica può identificare potenziali conflitti come spazio insufficiente per la porta, pannelli di grandi dimensioni non supportati, interferenze nell'ingresso dei cavi-, elementi di fissaggio inaccessibili o punti di montaggio in conflitto con il telaio della macchina.

Una volta confermati questi dettagli, il fornitore può procedere con la fabbricazione della lamiera-, il taglio, la piegatura, la saldatura, il trattamento superficiale, l'assemblaggio, il controllo dimensionale e il controllo di qualità finale.

 

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