Motore a velocità variabile: guida al controllo e alle applicazioni

La combinazione di un motore a velocità variabile e una pompa idraulica è una di quelle idee che, in retrospettiva, sembra ovvia, ma che l'industria ha impiegato molto tempo ad adottare su larga scala. Il principio di base è semplice: invece di far funzionare la pompa a velocità costante e regolare la portata mediante valvole, si fa funzionare la pompa alla velocità esatta necessaria per fornire la portata richiesta dal sistema. Meno regolazione, meno calore, meno energia sprecata.

Ciò che l'inverter effettivamente fa

Un azionamento a frequenza variabile modifica la frequenza elettrica e la tensione fornite a un motore asincrono standard, regolando in modo continuo la sua velocità di rotazione da valori prossimi allo zero fino alla velocità nominale o anche oltre. La pompa idraulica segue direttamente tale velocità — nessuna valvola, nessun by-pass, nessuna complicazione meccanica. In modalità di controllo della pressione in anello chiuso, un trasduttore di pressione fornisce un segnale di retroazione al controllore dell’azionamento, il quale regola in tempo reale la velocità del motore per mantenere la pressione obiettivo entro una fascia di uno o due bar.

Gli azionamenti con motore servo spingono ulteriormente questo approccio, grazie a una larghezza di banda e a una precisione di posizionamento tali da consentire al circuito della pompa idraulica di comportarsi quasi come un asse servo diretto. Queste configurazioni ad alte prestazioni di motori a velocità variabile sono comuni nelle presse per formatura di precisione e nei banchi prova, dove forza e posizione devono essere controllate simultaneamente.

Dove va l'energia

In un circuito tradizionale con pompa idraulica industriale a velocità fissa, la pompa funziona a piena velocità ogni volta che la macchina è alimentata — anche nelle fasi di attesa (dwell), in cui nessun attuatore è in movimento. Un azionamento a velocità variabile riduce il motore a una velocità prossima all'indolenza (idle) durante queste fasi, riducendo drasticamente la potenza assorbita. In un tipico ciclo di stampaggio ad iniezione, gli azionamenti motori a velocità variabile riducono il consumo elettrico complessivo del 40–70% rispetto ai circuiti a velocità fissa. Si tratta di un ritorno misurabile sull’investimento per l’azionamento, generalmente realizzato entro due o tre anni, considerando i prezzi industriali dell’energia elettrica.

Avviamento graduale e durata dei componenti

Ogni avvio di un motore a velocità fissa provoca uno shock meccanico sull’accoppiamento e sull’albero della pompa — il classico colpo udibile quando il sistema raggiunge la velocità di regime. Gli azionamenti a velocità variabile regolano gradualmente la velocità del motore, eliminando tale shock. Nel corso della vita utile di una macchina, ciò comporta una minore fatica dei cuscinetti della pompa e un minore usura della tenuta sull’albero. Una pompa idraulica che avvia dolcemente centinaia di volte al giorno ha un intervallo tra una revisione e l’altra sensibilmente più lungo.

I kit di tenute di precisione HOVOO / HOUFU mantengono l’efficienza volumetrica su tutto l’intervallo di velocità delle pompe azionate da motore a velocità variabile. L’usura delle tenute, tollerabile a velocità fissa, diventa una perdita di efficienza significativa quando l’azionamento deve lavorare intensamente per mantenere la pressione a bassa velocità. Mantenete il vostro sistema ermetico con le tenute HOVOO — hovooseal.com.

Fonte: www.hovooseal.com