Gli inverter intelligenti di Danfoss Drives a PLAST 2023
Danfoss Drives presenta a PLAST 2023 le sue soluzioni per il controllo dei motori elettrici. Tra queste figurano gli inverter Vacon® NXP, raffreddati sia a liquido che ad aria e le soluzioni di motion control VLT® FlexMotion™, una soluzione che si è rivelata vincente in molte applicazione legate alla lavorazione della gomma e della plastica.
Con specifico riferimento alle macchine per la lavorazione di plastica e gomma, l’inverter rappresenta un elemento tecnologico di grandissima importanza, dalle cui prestazioni vengono in larga parte a dipendere quelle del processo. Inoltre, come in tutti i settori ad alta intensità di energia, il fattore sostenibilità è un’altra variabile che deve essere tenuta seriamente in considerazione: ciò non solo alla luce dell’impatto generato dall’aumento dei costi energetici, ma anche in funzione degli obiettivi di riduzione dell’impronta di CO2 che l’Europa, anche con gli sforzi messi in campo dall’industria, si è imposta di raggiungere entro il 2030.
Che si tratti di iniezione, soffiaggio, estrusione o miscelazione, all’utilizzatore di una macchina che produce manufatti in plastica il costruttore deve garantire velocità, precisione e massima disponibilità dell’impianto, in taluni casi finanche al limite del 100%. È quindi chiaro come la componentistica di automazione si riveli in queste applicazioni un elemento da non sottovalutare e, anzi, ricopra un ruolo di fondamentale importanza, non solo in termini prestazionali, ma di affidabilità dell’intero sistema. A maggior ragione se si considerano le criticità ambientali che quasi sempre caratterizzano i processi produttivi. Si prenda, ad esempio, un processo di estrusione, dove alle temperature molto elevate si abbinano altre condizioni di fabbrica (fumi, umidità, residui di fuso ecc.) non certo ottimali. L’inverter, che di norma non si trova in sala quadri, bensì è installato in campo, deve sopportare condizioni ambientali molto severe, in taluni casi quasi limite.
Gli inverter Vacon® NXP di Danfoss Drives al servizio delle macchine per la plastica
Danfoss offre una vasta gamma di soluzioni per soddisfare queste esigenze, tra cui gli inverter della famiglia Vacon® NXP in esecuzione Liquid Cooled. Si tratta di un sistema molto robusto che, grazie al raffreddamento a liquido, consente di ottenere fino al 25% di risparmio rispetto ad analoghe soluzioni raffreddate ad aria. La modularità ne consente l’impiego in un vasto numero di combinazioni, da un singolo inverter fino a sistemi composti da più moduli connessi via DC bus, con potenze da 75 kW a 5,3 MW in bassa tensione (400 V e 690 V). Robusti e molto silenziosi, questi inverter rappresentano la soluzione perfetta per i costruttori di macchine, che possono trarre beneficio anche dagli ingombri particolarmente contenuti, un fattore che ne agevola l’installazione diretta in campo.
Ai modelli raffreddati a liquido se ne affiancano altri raffreddati ad aria, che dispongono delle medesime caratteristiche di robustezza, compattezza e affidabilità, ma che consentono di gestire potenze fino a un massimo di 2 MW. Selezionando le configurazioni più idonee è possibile ottenere prestazioni ottimali unitamente a notevoli risparmi energetici, efficientando il processo non solo in termini di velocità e precisione, ma anche in ottica di consumi elettrici.
Un’altra delle caratteristiche che rende la famiglia degli inverter Vacon® NXP ideali per le applicazioni dove le potenze in gioco sono ragguardevoli e gli spunti di corrente molto elevati, come di norma accade nei processi di lavorazione di plastica e gomma, è il basso livello di armoniche. Con un valore di distorsione totale armonica THDi < 5%, i Vacon® NXP offrono un’eccellente soluzione che consente di rispondere al meglio anche ai più stringenti requisiti di qualità della rete elettrica. Tutto ciò senza la necessità di sovradimensionare i trasformatori o i cavi di alimentazione in ingresso e mantenendo inalterata la disponibilità di funzioni come la frenatura rigenerativa (mediante DC bus) e l’innalzamento della tensione per la piena erogazione della massima potenza.
Laddove la continuità di esercizio è un must assoluto – si pensi alla necessità di non interrompere mai un processo continuo come, ad esempio, la mescolazione della gomma – gli inverter Danfoss possono essere efficacemente utilizzati per implementare architetture di comando motore con ridondanza a caldo. Per ciascun motore è infatti possibile installare, dimensionandoli opportunamente, fino a 4 inverter standard in parallelo. Una speciale funzione di condivisione del carico fa sì che, nel caso in cui un drive registrasse una condizione di failure, siano gli altri a subentrare a caldo, garantendo la continuità di esercizio e allertando nel contempo l’utilizzatore.
VLT® FlexMotion™, un sistema di motion control integrato
Danfoss è in grado di supportare i costruttori di macchine in qualità di vero e proprio partner tecnologico e coprire tutte le esigenze, comprese quelle del motion control integrato. Oltre al know-how maturato in esperienze condotte al fianco di prestigiosi nomi internazionali, l’offerta Danfoss include infatti VLT® FlexMotion™, un sistema di motion control integrato che, in base alle specifiche necessità, consente di implementare soluzioni servo centralizzate e decentralizzate, garantendo modularità e massima flessibilità di integrazione.
VLT® FlexMotion™ è un sistema di servoazionamento universale progettato per soddisfare le tipiche esigenze dei costruttori di macchine, che necessitano di flessibilità e libertà per integrare motori, controllori e dispositivi multivendor nei loro sistemi di produzione. VLT® FlexMotion™ supporta tutti i più diffusi protocolli basati su Ethernet Industriale – tra cui EtherCAT, PowerLink e Profinet, anche in versione IRT – nonché la programmazione in standard IEC 61131-3. Il supporto delle librerie motion conformi a PLCopen rende il sistema ancora più flessibile e facile da integrare nei diversi ambienti di progettazione, con la tecnologia motore che può quindi essere liberamente scelta dal costruttore senza alcuna costrizione.
In ambito di plastica e gomma VLT® FlexMotion™ si è dimostrata una soluzione vincente in molte applicazioni. Un caso emblematico è quello della produzione di manufatti cavi ottenuti per soffiaggio (taniche, contenitori, serbatoi ecc.), dove il costruttore è riuscito a implementare un sistema di motion control integrato ad alte prestazioni in grado di gestire in maniera sincrona tutti gli assi macchina: dall’ingresso del polimero in macchina fino all’espulsione del prodotto finito. Tutto con un unico sistema.