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GENNAIO-FEBBRAIO 2017 AUTOMAZIONE OGGI 395 61
attuale dell’energia elettrica, risulta che l’azionamento affidato
a un motore brushless assorbe meno di 200 euro all’anno, men-
tre lo stesso risultato ottenuto attraverso una soluzione pneu-
matica comporta un costo energetico che sfiora i 1.400 euro
all’anno. Questo implica che, nei primi dieci anni di vita della
macchina, sarà possibile ottenere un risparmio di circa 12 mila
euro, a cui si aggiungono i vantaggi di una minor manuten-
zione. Per un’analisi corretta non dobbiamo però trascurare il
fatto che una configurazione standard brushless (driver, motore,
cavi e riduttore 1/10) ha un costo stimato in circa 2.500 euro.
Mentre per ottenere analoghi risultati con una soluzione pneu-
matica occorre affrontare un investimento di soli 400 euro. Que-
sto comporta, comunque, che dopo un solo anno e otto mesi è
stata coperta la differenza di investimento e, dopo tale data, i
risparmi energetici si traducono tutti in risparmi economici. Il
ritorno dell’investimento è quindi decisamente limitato.
Quanti vantaggi
Un’ultima considerazione, da non trascurare, riguarda i
vantaggi di unmotore brushless rispetto a un azionamento
di tipo pneumatico. Li elenchiamo qui: possibilità di ese-
guire posizionamenti accurati e diversi per ogni ciclo; pos-
sibilità di eseguire rampe di accelerazione e decelerazione
diverse, costanti e indipendenti dal carico; possibilità di
controllare la coppia durante tutta la fase del movimento;
possibilità di eseguire movimentazioni complesse, Cam o
Gearing; costi di manutenzione quasi nulli. •
Panasonic Electric Works Italia
Anche perché, essendo sempre disponibile, il suo costo di pro-
duzione non viene considerato. Ciò induce gli operatori a utiliz-
zare le pistole ad aria compressa per gli usi più svariati, compresi
quelli di pulizia dalla polvere, che comportano consumi sensibili
e incontrollati.
Valutiamo le scelte
Proprio l’ECO Power Meter è stato lo strumento alla base di una
sperimentazione effettuata dai tecnici di Panasonic su una tron-
catrice. Un’apparecchiatura chiamata a movimentare una massa
di 100 kg per circa 2.000 cicli all’ora. Un movimento verticale
affidato, originariamente, a un pistone pneumatico, con doppia
camera di diametro 80 mm.
Considerando le caratteristiche fisiche del pistone:
•(Pa) Pressione da applicare: 5 bar
•(C) Corsa: 225 mm
•(A) Area pistone cilindro: 1.226 dm2
•(b) Diff area pistone /stelo: 1.156 dm 2
ogni ciclo comporta un consumo:
Consumo = Pa x C x ( A + b ) = 26,8 Nl (Normal Litro )
Considerando che 2.000 cicli all’ora corrispondono a 34 cicli
minuto, si avrà un consumo di aria al minuto di:
CAm = 26,8 x 34 = 911,1 Nl
All’atto pratico, per avere circa 1.000 Nl al minuto a 5 bar,
devo impiegare un compressore d’aria in grado di sviluppare
circa 1.200 Nl al minuto a 8 bar. Un compressore con queste
caratteristiche ha un motore da circa 7,5 kW che, a fronte di
un rendimento medio di 0,95, assorbe a regime potenza di:
7,5 x 0,95 = 7,125 kW
Inoltre, nel caso ideale, il compressore dovrà funzionare a
regime circa:
911 x 5 / 1.200 x 8 = 47% del suo tempo
Questo significa un consumo giornaliero (8 ore) di circa:
7,125 x 0,47 x 8= 26,79
Proviamo con un motore
A fronte di questi consumi, abbiamo provato a sostituire il pi-
stone pneumatico con un motore brushless. In particolare, at-
traverso il software MSelect, è stato possibile calcolare quale
motore è indicato per eseguire questo tipo di movimento e va-
lutare l’inserimento di un riduttore 1/10, pignone e cremagliera
e carico da 100 Kg. Attraverso una tabella di calcolo eseguito in
automatico, MSelect ha individuato anche il motore ideale per
questa tipologia di applicazione: un Minas A5 series da 1,5 kW
a bassa inerzia. Sempre attraverso la simulazione software, inol-
tre, è stato possibile prevedere quanta energia viene consumata
per eseguire il movimento.
Un esercizio che, in pochi minuti, permette di calcolare un
consumo di energia pari a 451 Wh, al quale va aggiunto circa il
14% di energia utilizzata dal driver per funzionare. Tutto questo
porta a un consumo di 514,14 Wh, che moltiplicati per le otto
ore lavorative equivalgono a 4,12 kWh.
Moltiplicando questi valori per i consumi annuali e per il costo
I tecnici Panasonic hanno sostituito un pistone pneumatico con
un motore brushless in una troncatrice
ECO Power Meter visualizzano direttamente sul display una
serie di grandezze che vanno oltre il semplice conteggio orario
dei consumi