Il controllo adattivo dei convertitori elimina la risonanza meccanica

I convertitori di frequenza eliminano la risonanza

Una macchina in produzione inizia a vibrare rumorosamente, sembra proprio che stia per rompersi.

Le risonanze meccaniche determinate da un carico collegato a un motore possono originare questo tipo di problemi. Queste risonanze, a loro volta, possono essere dovute a vari fattori di progettazione, come le dimensioni fisiche, la scelta del materiale e le procedure di installazione. Anche se gli operatori in genere riescono a intervenire sul controllo e a far ripartire la produzione, i problemi dovuti alla risonanza hanno conseguenze di lungo periodo sulle macchine, che si ripercuotono negativamente sull’attività.

Gli interventi tipici che si eseguivano normalmente in passato per risolvere i problemi di risonanza comportavano un degrado delle prestazioni della macchina o comunque sprechi di energia.

I nuovi convertitori di frequenza a bassa tensione con controllo adattivo, invece, sono in grado di contrastare meglio i problemi dovuti alla risonanza assicurando prestazioni elevate e facendo risparmiare le aziende. Durante la produzione, i convertitori di frequenza identificano il problema e adottano la soluzione corretta, tenendo conto delle variazioni della macchina, che pertanto funziona con prestazioni superiori.

Questi convertitori di frequenza intelligenti eseguono un monitoraggio continuo dell'applicazione per evitare risonanze indesiderate. In presenza di anomalie, i convertitori possono generare allarmi o anche intervenire direttamente. Eliminando i problemi dovuti alla risonanza, i convertitori di frequenza contribuiscono ad aumentare il tempo di disponibilità delle macchine e il risparmio sui costi energetici e delle riparazioni.

Le nostre unità PowerFlex 755T a bassa tensione con controllo adattivo eliminano la risonanza meccanica per migliorare le prestazioni della macchina.

Proteggere il potenziale delle macchine

Le risonanze sono il risultato di scelte progettuali. I fattori noti in fase di progettazione includono la forma del carico, la scelta del materiale, gli ingombri e le dimensioni fisiche. Poi ci sono aspetti che non si possono prevedere in fase di progetto, come le tolleranze, i processi di assemblaggio e le caratteristiche del motore. Inoltre, le risonanze possono variare nel tempo a causa dei normali processi di usura dei macchinari, che possono essere impiegati in applicazioni che comportano l'utilizzo di prolunghe per gli alberi o carichi elevati, pensiamo ad esempio alle bobinatrici.

In passato per eliminare i problemi causati dalle risonanze si effettuavano interventi di detuning sui regolatori, diminuendo il guadagno. Queste soluzioni permettono di eliminare le vibrazioni e i rumori, ma comportano un degrado delle prestazioni della macchina, che, col tempo, incide negativamente sulla produttività dell'azienda, oltre a causare un rallentamento dei tempi di reazione ai problemi.

I convertitori di frequenza con controllo adattivo utilizzano sofisticati sistemi di analisi per eseguire un monitoraggio continuo e rilevare i vari tipi di risonanza. In questo modo, in caso di problemi possono allertare gli operatori in tempo reale, mettendoli in condizione di intervenire rapidamente. Nelle configurazioni più avanzate, i convertitori di frequenza possono utilizzare dei filtri speciali per eliminare la risonanza, anziché ricorrere al detuning del regolatore.

Questa capacità di autocompensazione permette di mantenere i livelli prestazionali previsti, ma non solo: sappiamo di casi di aziende che, grazie al controllo adattivo, hanno duplicato, triplicato, e a volte addirittura quadruplicato le prestazioni delle macchine.

Inoltre, i convertitori di frequenza con controllo adattivo permettono ai tecnici di monitorare la risonanza nel tempo e, in condizioni particolari, di programmare le riparazioni. È un modo di lavorare più intelligente, poiché i problemi vengono affrontati in modo proattivo, eseguendo gli interventi nelle finestre temporali previste per la manutenzione, anziché dover fermare la macchina all'improvviso nel bel mezzo della produzione.

Per ulteriori informazioni sui convertitori di frequenza con controllo adattivo, potete visitare le pagine dedicate ai nuovi convertitori PowerFlex® 755T con tecnologia TotalFORCE®.

Brian Fast
Pubblicato 12 Agosto 2019 Da Brian Fast, Senior Project Engineer, Rockwell Automation
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