AZIONAMENTI TRIFASE IN CORRENTE CONTINUA

Recupero di energia facile grazie agli azionamenti in cc

Opportunità interessanti giungono da Sprint Electric, i cui prodotti sono distribuiti in Italia da Alfamotori.
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Gli azionamenti in cc di Sprint Electric sono usati in laminatoi a caldo, per esempio. Il movimento della lastra di metallo caldo che viene fatta passare avanti e indietro attraverso i rulli richiede un azionamento rigenerativo in cc a 4 quadranti.

La capacità degli azionamenti in cc di recuperare energia durante la fase di frenatura senza dover ricorrere a complessi accumulatori o ponti di potenza rappresenta solo uno dei tanti benefici della tecnologia in cc.

Gli azionamenti in cc di Sprint Electric sono usati in laminatoi a caldo, per esempio. Il movimento della lastra di metallo caldo che viene fatta passare avanti e indietro attraverso i rulli richiede un azionamento rigenerativo in cc a 4 quadranti.

Con la sua gamma PLX, recentemente ampliata, Sprint Electric offre le ultime novità per quanto riguarda la tecnologia degli azionamenti trifase in cc. Azionamenti compatti, potenti, flessibili, facili da programmare e disponibili inoltre con corrente nominale tra 12 e 2250 Amp e con tensione di alimentazione fino a 690 Volts in corrente alternata.

Alessandro Riolo, titolare della ditta Alfamotori, il distributore italiano di Sprint Electric con sede a Bareggio, Milano.

«Il declino degli azionamenti in cc è stato predetto da molte persone per anni, ma gli innati vantaggi della corrente corrente continua per applicazioni che richiedono un controllo accurato della velocità del motore e della coppia, specialmente a velocità basse o pari allo zero, significano che questa tecnologia è ancora molto in voga», spiega Alessandro Riolo, titolare della ditta Alfamotori, il distributore italiano di Sprint Electric con sede a Bareggio, Milano. «Gli azionamenti in cc digitali moderni hanno tratto grandi benefici dagli importanti investimenti degli specialisti della corrente continua come Sprint Electric e sono pari, se non addirittura migliori, rispetto agli azionamenti in corrente alternata in termini di facilità di utilizzo, semplicità di programmazione e affidabilità.»

E, nonostante gli innegabili miglioramenti nel campo degli azionamenti vettoriali sensorless in corrente alternata, ci sono diverse aree chiave in cui la corrente continua supera le prestazioni di quella alternata. Si tratta della maggior parte delle applicazioni industriali: dispositivi di sollevamento, estrusori, macchinari per la produzione della carta, laminatoi e lavorazioni meccaniche.

Per quanto riguarda l’efficienza energetica, per esempio, un azionamento in cc è in grado di recuperare energia per l’alimentazione elettrica durante la fase di frenatura senza necessità di impiegare complessi stoccaggi intermedi, scarichi resistivi o ponti di potenza aggiuntivi.

Azionamenti in cc PLX di Sprint Electric.

Un azionamento in cc a quattro quadranti usa due ponti tiristori per consentire al motore di funzionare e di fermarsi in entrambi i sensi della rotazione. Questo gli permette di invertire la coppia per rallentare il carico quasi istantaneamente, recuperando allo stesso tempo energia. A differenza di un azionamento a corrente alternata, è in grado di generare coppia a pieno carico a velocità pari a zero, permettendo al carico di essere sostenuto in completa sicurezza, senza necessità di ricorrere a freni meccanici, una caratteristica particolarmente utile per le bobinatrici e per i dispositivi di sollevamento.

Questa caratteristica rende la corrente continua adatta anche per applicazioni come miscelatori, estrusori e rulli che richiedono un’elevata coppia di avviamento e un controllo accurato a velocità basse o pari a zero. Gli azionamenti in corrente alternata richiedono encoder e complessi algoritmi di controllo per raggiungere un controllo a basse velocità simile a quello garantito dagli azionamenti in cc, mentre i motori ca necessitano di ventole di raffreddamento per evitare il surriscaldamento dovuto al funzionamento a basse velocità.

Gli azionamenti in cc sono compatti: occupano solamente dal 25% al 75% dello spazio di un equivalente azionamento in ca, a seconda della potenza. Il motore cc, inoltre, garantisce elevata densità di potenza e dimensioni ridotte; queste caratteristiche rappresentano spesso i fattori determinanti nei casi in cui l’azionamento stesso debba essere movimentato o lo spazio sia limitato.

«Due svantaggi spesso citati da coloro che criticano i sistemi in cc sono la manutenzione frequente richiesta dalle spazzole dei collettori dei motori cc e l’inferiore grado di protezione IP dei motori aperti, rispetto ai motori ca tipicamente chiusi», afferma Alessandro Riolo. «Nessuno di questi due argomenti è più valido: le più recenti novità nel campo dei motori in cc hanno consentito di ridurre la frequenza degli interventi di manutenzione delle spazzole, pareggiando quelli richiesta dai cuscinetti nei motori in ca. Inoltre i motori in cc ora sono disponibili con grado di protezione IP55.»

Per quanto riguarda gli azionamenti stessi, l’insita semplicità della corrente continua ne aumenta l’affidabilità e la vita operativa. Gli azionamenti standard in ca richiedono condensatori elettrolitici nelle sezioni di potenza, componenti che sono ingombranti, costosi e hanno una ridotta aspettativa di vita. I principali produttori raccomandano la loro sostituzione a intervalli regolari – un lavoro che deve essere eseguito da personale qualificato. Gli azionamenti in cc non richiedono condensatori elettrolitici, pertanto non è previsto il montaggio di componenti con un’aspettativa di vita operativa limitata. Non ci sono transistori bipolari a portata isolata (IGBT) che rischiano di cedere a causa dei cicli termici e nemmeno problemi con le onde riflesse.

Utilizzare un inverter ca per regolare la velocità può comportare grandi risparmi di energia, considerando il gran numero di motori a induzione che comandano pompe e ventilatori, solitamente usati senza regolazione. D’altro canto però, le applicazioni di regolazione della velocità richiedono velocità di risposta molto elevata e rimangono appannaggio di azionamenti servo in ca.

Gary Keen, Direttore delle Vendite di Sprint Electric.

«Ma per la maggior parte delle tipiche applicazioni industriali gli azionamenti in cc con velocità variabile offrono numerosi benefici rispetto ai sistemi in ca», conclude Gary Keen. «Contrariamente a quanto qualcuno avrebbe voluto farci credere, la tecnologia in cc promette un futuro sostenibile e profittevole.»

Sprint Electric propone un’ampia gamma di sistemi di controllo in cc, con oltre 150 modelli sia monofase che trifase, applicazioni in cc rigenerative e non, oltre a controller digitali per motori con collettore ad anelli, ai controller di campo e ai controller per gruppi di tiristori. La gamma completa di prodotti Sprint Electric comprende azionamenti in cc analogici e digitali da 12 a 2250 Amp. Utilizzati in apparecchiature originali o in retrofitting, gli azionamenti in cc Sprint Electric trovano impiego in diverse applicazioni: laminazione dei metalli, cartotecnica, lavorazione di gomma e plastica, dispositivi di sollevamento, industria agroalimentare, industria del divertimento e molto altro. Sprint Electric è rappresentata in Italia da Alfamotori (Milano).

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