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meccatronica
approfondimenti
Settembre 2015
n
Automazione e Strumentazione
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ad alta efficienza può portare ad un risparmio di
energia tale da consentire addirittura la riduzione
della taglia dei motori e degli azionamenti.
Spesso, una progettazione poco curata dal punto
di vista energetico porta a selezionare riduttori a
basso rendimento, come ad esempio i riduttori a
vite senza fine. Per applicazioni in cui il movi-
mento è privo di accelerazioni significative o di
sollecitazioni particolarmente gravose, questo
tipo di riduttore può sembrare la soluzione ideale,
sia per i suoi bassi costi che per la sua compat-
tezza. Ma una analisi più approfondita dimostra
che il guadagno iniziale è presto perduto in costi
di energia.
Un’ulteriore fonte di risparmio energetico si
trova nel funzionamento generatorico dei motori.
Ad esempio, nelle applicazioni di sollevamento:
durante la discesa dei carichi
il motore si trova
a funzionare da generatore
, assorbendo energia
dal carico per rallentarne la discesa.
In molti casi, questa energia viene dissipata su
apposite resistenze. In questo modo l’impianto
risulta semplice ed economico, se valutato solo
dal punto di vista del costo iniziale di acquisto.
È possibile però realizzare una soluzione molto
più razionale riutilizzando l’energia generata
dai motori in fase di frenatura. Ciò può essere
ottenuto in linea di principio in due modi:
- Collegando i bus in tensione continua dei drive
in modo da recuperare l’energia generata dagli
assi che si trovano in fase di frenatura per
cederla a quelli che funzionano da motore. L’u-
tilizzo di un unico modulo alimentatore con un
solo filtro di rete consente anche una riduzione
dello spazio occupato.
- Utilizzando un alimentatore che permetta di
rinviare in rete l’energia generata (il collega-
mento in questo caso si presenta come nella
figura che segue). Se gli assi sono tutti contem-
poraneamente in frenatura, non è infatti possi-
bile far ricircolare l’energia tra di loro.
Naturalmente occorre che l’
alimentatore
, oltre
ad essere in grado di re-immettere l’energia in
rete, assicuri adeguate caratteristiche di qualità
della forma d’onda e di sicurezza di connessione.
In particolare “la restituzione dell’energia in rete”
non deve essere effettuata con elevate distorsioni
armoniche THDI, tipiche di un 6-pulse AC drive,
bensì con moduli AFE che garantiscono distor-
sioni armoniche di corrente dell’ordine del 5%
massimo, tale da non creare disturbi e “stress elet-
tromeccanici” ad altre utenze.
L’impiego negli azionamenti di
componenti a bassa dissipazione,
come dei riduttori ad alta efficienza,
può ridurre il consuma di energia al
punto di consentire una riduzione
nella taglia dei motori
Molte applicazioni possono essere
rese più efficienti con il riutilizzo
dell’energia prodotta dai motori in
fase di frenatura
L’utilizzo di un unico modulo di alimentazione permette di
azionare un asse con l’energia recuperata da un altro
Se gli assi sono tutti in frenatura, l’energia può essere
recuperata con l’immissione in rete
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