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MISURA
applicazioni
Novembre/Dicembre 2015
n
Automazione e Strumentazione
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Il lavoro, condotto presso il
laboratorio di Mac-
chine del Dipartimento di Ingegneria dell’Uni-
versità di Ferrara
, è stato sviluppato nell’ambito
di una tesi di Laurea Magistrale in Ingegneria
Meccanica. L’idea di realizzare questo
banco di
misura
, nasce dalla necessità di studiare le
pre-
stazioni idrauliche
di questa tipologia di mac-
chine in maniera dettagliata, depurando i risultati
dai contributi non direttamente imputabili alla
pompa stessa. Si fa riferimento in particolare
al
motore elettrico
, che è un elemento distinto
rispetto alla pompa e
il cui contributo influenza
le prestazioni globali del sistema
, richiedendo
di essere monitorato in maniera separata.
L’elettropompa centrifuga e il misuratore
di coppia
L’elettropompa centrifuga è una macchina idrau-
lica catalogata nel settore delle turbomacchine,
largamente utilizzata in tutti i settori industriali
e relativamente economica, realizzata per il tra-
sferimento di acqua e liquidi in generale. Come
tipologia di macchina è stata scelta un’elettro-
pompa centrifuga di piccola taglia, con motore
dalla
potenza nominale di 0,37 kW
. La pompa è
caratterizzata da una girante del tipo semi aperto,
tipicamente utilizzata per il pompaggio di acque
industriali anche moderatamente cariche di impu-
rità. L’energia fornita al liquido è generata da un
motore elettrico, che opera una trasformazione
dell’energia da elettrica a meccanica. L’energia
meccanica è trasferita alla pompa attraverso un
albero di trasmissione e, da questa, convertita in
energia cinetica e di pressione sul fluido, attra-
verso un elemento centrifugo detto girante. Vista
la presenza di due sistemi separati, è chiara l’im-
portanza di
misurare in maniera disaccoppiata
i parametri prestazionali del motore e della
pompa
, che possiedono in sostanza due diversi
rendimenti di conversione dell’energia. Per rag-
giungere quest’obiettivo, oltre agli strumenti di
misura per il lato motore e pompa, necessari per il
calcolo delle energie elettrica e idraulica, tra i due
elementi è stato previsto il montaggio di un
misu-
ratore di coppia o torsiometro
. Utilizzando
questo strumento, è stato possibile eseguire una
misurazione precisa sulla coppia effettivamente
trasferita alla pompa dall’albero di trasmissione,
eliminando l’ampia incertezza che si avrebbe
calcolandola in maniera indiretta
, attraverso i
valori di assorbimento e rendimento elettrico. In
Figura 1 - Elettropompa utilizzata per i test sperimentali
Banco di misura per le prestazioni
di un’elettropompa centrifuga
Filippo Fortini
Alessio Suman
Enrico Munari
Michele Pinelli
Federico Acquati
Questo articolo descrive la realizzazione di un banco di misura a uso didattico,
costruito per test sperimentali, per lo studio delle prestazioni di un’elettropompa
centrifuga (Figura 1). L’allestimento del banco, fornito di una dotazione completa
di sistemi di misura e controllo avanzati, ha consentito un’analisi disaccoppiata
dei parametri di funzionamento della pompa e del motore elettrico.
Analisi disaccoppiate dei componenti motore e pompa
Figura 2 - Misuratore di coppia fornito da Burster Italia
GLI AUTORI
F. Fortini, A. Suman, E. Munari,
M. Pinelli - Dipartimento di Inge-
gneria, Università di Ferrara,
via Saragat 1, Ferrara (FE); F.
Acquati, Burster Italia, via Cesare
Battisti 16, Curno (BG).