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Aprile 2018
Automazione e Strumentazione
ROBOTICA
applicazioni
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proteggere il sistema
determinando anticipa-
tamente la forza controelettromotrice presente,
e compensando quindi il comando di tensione
iniziale in modo da
eliminare la possibilità di
pericolosi picchi di corrente
.
Un’altra sfida fondamentale che l’industria dei
Rov si trova ad affrontare attualmente è quella di
fornire, attraverso un cavo ombelicale, alimenta-
zione elettrica al Rov che opera ad una distanza
che può arrivare fino a 6 km dalla sorgente di
alimentazione (che si trova a bordo della nave).
Il cavo ombelicale collegato trasmette potenza,
comandi ed altri dati al Rov. L’anima del cavo
è costituita da una combina-
zione di conduttori di rame per
l’alimentazione e la trasmis-
sione dei segnali, e di elementi
in fibra ottica per la comuni-
cazione. Con l’aumento della
profondità di immersione del
Rov, si richiede un aumento
della potenza e una riduzione
del peso e, al fine di limitare
la sollecitazione sui cavi e sul
Rov, viene solitamente instal-
lato un
Tethering Management System
(TMS,
ovvero un sistema di gestione dell’ombelicale) tra
la nave in superficie e il Rov stesso.
Tipicamente, a bordo della nave è presente un
generatore di potenza la cui uscita è ulteriormente
innalzata a 3.000 V trifase a 800 Hz, e quindi
raggiunge il sistema di gestione del trasferimento
(TMS) fino ad un paio di chilometri sotto la
superficie del mare. In corrispondenza della sta-
zione TMS la tensione viene raddrizzata e ridotta
ad un’alimentazione CC di 500-800 V è quindi
fornita a 6 km di distanza dalla nave. Solo la tec-
nologia dei servo drive di ultima generazione, con
correnti e tensioni ultra elevate, è in
grado di fornire 800 Vcc a qualsiasi
motore e può garantire un’alimenta-
zione affidabile.
Lo spazio è un altro problema pri-
oritario. Come per la maggior parte
delle applicazioni marine, lo spazio
all’interno del mezzo è generalmente
limitato e le innovazioni tecnolo-
giche
riducono continuamente le
dimensioni e il peso
del veicolo, la
sezione dei cavi, le dimensioni dei
verricelli ed altri componenti, produ-
cendo sistemi più compatti ed econo-
micamente efficienti. In quest’ottica,
ogni componente a bordo del Rov
deve avere dimensioni il più possi-
bile ridotte. Grazie al proprio design compatto,
alcuni dei più recenti servo drive possono essere
alloggiati all’interno dei tubi pressurizzati ai quali
è saldato ciascun propulsore, con un ingombro
complessivo minimo. Essendo i tubi completa-
mente stagni, l’elevata efficienza dei più recenti
azionamenti (>98%) assicura una generazione di
calore minima all’interno del tubo chiuso.
Rov compatti ed efficienti
I servo drive di dimensioni compatte sono inoltre
componenti critici per garantire un controllo pre-
ciso del movimento dei manipolatori robotizzati
elettrici. Alcuni dei Rov più recenti sono dotati
di due bracci robotizzati a 7 assi con una portata
di due metri, ed eseguono delicate
mansioni di
precisione
come il montaggio e lo smontaggio di
componenti e l’apertura e la chiusura di valvole.
Potenti servo drive ultra piccoli, come il
Gold
Twitter di Elmo
, possono essere montati all’in-
terno delle articolazioni dei manipolatori, assi-
curando in tal modo un controllo del movimento
preciso ed un ingombro minimo. I servo drive
sono anche progettati per funzionare in condi-
zioni ambientali estreme, all’interno di un esteso
intervallo di temperatura (da -40 a 70 °C) ed in
presenza di pressioni elevate, urti o vibrazioni.
L’industria dei Rov è in espansione, con un
volume globale pari a 1,5 miliardi di dollari
previsto per il 2025 (cfr.
www.sbwire.com). La
più recente tecnologia di motion control ad
ele-
vata densità di potenza
si sta dimostrando una
soluzione preziosa nell’ambito della nuova ten-
denza alla propulsione elettrica del settore, con-
sentendo la progettazione di Rov più compatti,
affidabili ed efficienti in grado di rispondere al
carattere unico delle sfide che questa tecnologia
si trova ad affrontare.
Grazie alla loro
compattezza e alla
densità di potenza,
i servo-drive di Elmo
sono adatti ad essere
utilizzati con i Rov
Alcuni Rov eseguono mansioni di precisione come il montaggio
e lo smontaggio di componenti e l’apertura e la chiusura di valvole