Sostituire le fotocellule del cancello automatico

Recentemente mi è capitato di dover riparare un cancello automatico (FAAC 400 MP) che, a volte, in fase di chiusura, si ferma senza apparente motivo. Sembrava che qualche cosa interrompesse il raggio delle fotocellule ma in modo del tutto casuale. Dopo una breve indagine, appena smontata una fotocellula, ho capito il motivo, praticamente il contenitore di plastica era completamente cotto e si era rotto. Penso che essendo estate il caldo dilatava le plastiche e spostava il raggio della fotocellula che così, a volte, non raggiungeva più il ricevitore.Momentaneamente l'ho bloccata con del nastro isolante, ma la soluzione definitiva era sostituirle con delle nuove.

Un breve riepilogo sul funzionamento delle fotocellule

Le fotocellule sono una sicurezza necessaria per interrompere il funzionamento del cancello in chiusura quando una persona interrompe il raggio luminoso tra trasmettitore (TX) e ricevitore (RX). Quindi quando una persona o cosa entra nel raggio di azione del cancello.
Se non ci fossero le fotocellule il rischio sarebbe quello di rimanere schiacciati dal movimento del cancello in fase di chiusura.Nel mio caso lo schema logico dell'impianto era il seguente:
dove le fotocellule erano incassate su delle colonne esterne al cancello (RX e TX).

Di per se il lavoro di sostituzione non è complicato. La difficoltà che ho incontrato era dovuta al fatto che non si trovano più fotocellule alimentate a 30 Vcc (corrente continua), lo standard attuale sembra essere 24Vcc/ca (corrente continua / alternata).
Lo schema di collegamento delle fotocellule originale era il seguente:dove si vede che dal pin 10 escono 30Vcc. Avendo trovato solo delle fotocellule a 24V, avevo bisogno di un adattatore che mi abbassasse la tensione a 24Vcc in modo da far lavorare le fotocellule in condizione di sicurezza per evitare che si bruciassero.

Teoricamente una fotocellula che lavora a 24Vca può reggere un picco di tensione pari a 24V * 1,41 = 33,9 V (tensione di picco massimo dell'onda alternata sinusoidale), quindi dovrebbe funzionare tranquillamente anche a 30Vcc.Per sicurezza, visto che comunque il valore di 33,9V è un valore di picco e non di funzionamento continuo, ho inserito una resistenza di caduta per abbassare la tensione e portarla a 24Vcc.
Avendo in ingresso 30Vcc se ne voglio ottenere 24Vcc in uscita, ho una differenza (caduta di tensione) di 6V. Il costruttore dichiara che ricevitore e trasmettitore assorbono complessivamente 50mA (0,05A). Quindi per la legge di ohm il valore della resistenza si calcola:
sostituendo diventa:
deve dissipare una potenza pari a:
ovvero:
Il valore commerciale superirore più prossimo è 1 / 2 W. Il circuito a questo punto, inserendo la resistenza, diventa:con una resistenza da 120 ohm 1/2W.
In pratica, non avevo una resistenza corrispondente, quindi ne ho messe 2 in parallelo da 220ohm ottenendo una resistenza di 110 ohm.Una volta montato e misurata la tensione con il tester, mi sono trovato con un valore di 27V anziché di 24V. La differenza è dovuta sia alla resistenza più piccola sia al fatto che molto probabilmente le fotocellule assorbono meno di quello dichiarato. Conviene fare delle prove partendo da un valore più alto e misurare con il tester la tensione effettiva sia quando il fascio è interrotto sia quando riceve.

Montaggio

Il montaggio delle fotocellula, se sostituite con modelli con forma equivalente, è semplice. Si tratta di smontare l'esistente e collegare le nuove rispettando le polarità. Lo schema di collegamento è identico a parte la tensione inferiore, dovrai solo verificare sul manuale delle fotocellule quali sono i morsetti corrispondenti ( +24V, meno e contatto NC):prima di dare tensione all'impianto modifica la centralina dove escono i 30V per inserire in serie la resistenza di caduta:infine con del nastro isolante copri le resistenze per evitare contatti con parti in tensione.
Chiudere il tutto con i rispettivi vetri di protezione: