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54 | MAGGIO 2023 AUTOMAZIONE OGGI 446 Rassegna AUTOMAZIONE OGGI Motori elettrici e azionamenti a velocità variabile sono due componenti chiave per le applicazioni ad alta efficienza energetica: il risparmio può arrivare fino al 40% I sistemi di azionamento elettrici costituiscono il collegamento tra l’alimentazione elettrica e un gran numero di processi indu- striali; si tratta principalmente di motori elettrici e azionamenti a velocità variabile (VSD), due componenti chiave per applica- zioni ad alta efficienza energetica. Macchine come pompe, ventilatori e compressori, azionati da motori elettrici, rappresentano i due terzi del consumo totale di elettricità nell’industria; i sistemi di azionamento elettrici permettono di ottenere enormi risparmi energetici fino al 40% a seconda dell’applicazione. Nel 2009 i legislatori comunitari hanno lanciato il regolamento sulla progettazione ecocompatibile (640/2009 CE), contenente i requi- siti minimi per l’efficienza dei motori elettrici nell’industria. Un secondo regolamento, che stabilisce i requisiti di progettazione eco- compatibile per i motori elettrici e i VSD (1781/2019 CE), è entrato in vigore pochi anni dopo. Entrambi i regolamenti hanno ampliato e rafforzato i singoli requisiti per l’efficienza energetica dei componenti. Un ulteriore passo avanti dovrebbe essere quello di far leva sul sistema di azionamento elettrico per sfruttare l’elevato potenziale di risparmio energetico nei processi industriali, essendo proget- tato per massimizzare le prestazioni del sistema e ridurre al minimo le perdite nelle apparecchiature azionate e nel processo stesso. Il principale risparmio energetico deriva dalla modifica della velocità del motore mediante un VSD, che consente di limitare l’e- nergia alla quantità realmente necessaria e di ridurre le perdite delle apparecchiature azionate meccanicamente. Le prestazioni di un motore trifase controllato soddisfano i più elevati requisiti odierni. L’efficienza dei moderni VSD è tipicamente compresa tra il 96% e il 98%, a seconda della potenza e del punto di carico. In base ai requisiti del processo, la velocità del motore può essere modificata per adattarsi alle esigenze e ottimizzare l’energia prelevata dalla rete. Il convertitore di frequenza a velocità variabile funziona senza produrre perdite significative; questa modalità di controllo del processo offre enormi potenzialità in termini di risparmio energetico ed è, per esem- pio, più efficiente di un controllo a farfalla in un’applicazione di pompe. Un approccio di sistema per massimizzare il risparmio In un’ottica di sostenibilità non si può prescindere dal concetto di ‘sy- stem approach’, dove non è solo il singolo componente a dover rispet- tare certi livelli di efficientamento, ma l’intero sistema elettromeccanico. Infatti, pensare a motori più efficienti rispetto ai livelli attuali vuol dire utilizzare quantità di materiali molto maggiori, con una ricaduta impor- tante in termini di carbon footprint, l’impronta di carbonio, del compo- nente. Si è in pratica alla ricerca di un bilanciamento dei diversi fattori che concorrono alla definizione di prodotto maggiormente sostenibile. A cura di Anie Automazione A cura di Ilaria De Poli @depoli_ilaria Fonte: Foto Shutterstock Motori e drive efficienti Consumo energetico di un sistema di pompaggio: controllo con valvole a farfalla e controllo di velo- cità a confronto