Sistema di collegamento in circuito intermedio: energia di frenatura accumulata temporaneamente

Da molti anni, Baumüller concentra la propria attenzione sullo sviluppo di sistemi di azionamento che siano efficienti dal punto di vista energetico. L’uso efficiente delle risorse è evidente anche nei servoazionamenti b maXX, i quali possono essere collegati tra loro tramite un circuito intermedio comune. Durante la frenata, ad esempio, l’energia cinetica del sistema può essere convertita in energia elettrica e distribuita ad altri assi tramite il sistema di collegamento in circuito intermedio.

Applicazione nel settore del riciclaggio

In un trituratore bialbero, ad esempio, l’energia di frenatura recuperata dal primo albero di triturazione può essere sfruttata per azionare il secondo albero. Questo principio può essere utilizzato sia nel funzionamento normale che in quello inverso.

Applicazione nella lavorazione delle materie plastiche

La tecnologia di allineamento combinata con un’unità singola in un sistema di collegamento in circuito intermedio è utile, ad esempio, per l’elettrificazione di pochi assi in combinazione con un asse motore potente. Il punto di partenza è spesso un azionamento servoidraulico già realizzato, il quale viene integrato con ulteriori assi elettrici. La grande e potente unità singola è collegata direttamente alla tecnologia di allineamento tramite una tecnica di collegamento intelligente. Ciò consente di risparmiare spazio nel quadro elettrico ed è facile da implementare, poiché entrambi i tipi di dispositivi utilizzano lo stesso firmware. Il grado di elettrificazione delle macchine di stampaggio a iniezione servoidrauliche può essere aumentato in modo economico grazie alla ridotta complessità ingegneristica e all’eliminazione di un’alimentazione separata.

Come funziona un sistema di collegamento in circuito intermedio

Efficienza energetica grazie all’accumulo temporaneo

Quando un motore viene frenato, l’energia viene reimmessa nel circuito intermedio del convertitore. Grazie al sistema di collegamento in circuito intermedio, l’energia generata dal motore in fase di frenatura viene quindi trasmessa come energia motrice ad un altro servoazionamento. In questo modo si riduce il consumo complessivo di energia dalla rete di alimentazione.
Suggerimento: per risparmiare ancora più energia e costi, in un trituratore bialbero uno degli alberi di triturazione potrebbe accelerare non appena l’altro rallenta.

L’accumulo temporaneo riduce le resistenze di frenatura

Quando un motore viene frenato, l’energia viene reimmessa nel circuito intermedio del convertitore. Per proteggere il servoazionamento dalla sovratensione, l’energia in eccesso viene convertita in calore tramite una resistenza di frenatura. L’energia viene così “bruciata”.
Grazie a un sistema di collegamento in circuito intermedio, l’energia eccedente può essere distribuita tra due o più servoazionamenti b maXX. In questo modo è possibile ridurre le resistenze di frenatura (downsizing) o eliminarle completamente. Ciò consente di risparmiare spazio e ridurre i costi per il quadro elettrico e l’energia.

Accumulatore di energia per un arresto controllato dell’impianto

Il sistema di collegamento in circuito intermedio è efficace anche in caso di anomalie. In questo modo, in caso di interruzione della rete elettrica o di un’anomalia, l’energia immagazzinata può essere utilizzata per spegnere l’impianto in modo controllato. Gli assi motori, quindi, possono essere spostati in una posizione definita in base all’energia residua disponibile e al fabbisogno energetico. In tal modo si possono evitare danni e si può accelerare notevolmente il riavvio della macchina. Questa funzione è integrata direttamente nell’azionamento e, in caso di guasto, è in grado di eseguire immediatamente questa reazione, ad esempio per evitare danni alla meccanica.
Oltre ad aumentare il rendimento dell’impianto, il buffer energetico può anche rendere superflua un’alimentazione elettrica indipendente.

Come è possibile collegare i servoazionamenti a un sistema di collegamento in circuito intermedio?

L’implementazione di un sistema di collegamento in circuito intermedio è estremamente semplice. Poiché le unità singole delle serie b maXX 5500 e b maXX 6500 sono dotate di serie di capacità del circuito intermedio integrate (condensatori), i due dispositivi per due azionamenti, ad esempio, devono essere collegati solo nel quadro elettrico con due cavi.

Quali sono i vantaggi di un sistema di collegamento in circuito intermedio?

Scambio di energia tra gli azionamenti: in un sistema di collegamento in circuito intermedio, gli azionamenti che frenano possono reimmettere energia nel circuito intermedio. Questa energia di frenatura può essere sfruttata da altri azionamenti che sono in fase di accelerazione. Ciò migliora notevolmente l’efficienza dell’intero sistema, poiché viene immessa meno energia dalla rete e viene sprecata meno energia sotto forma di calore.
Riduzione del fabbisogno energetico: grazie al riutilizzo dell’energia di frenatura è possibile ridurre il fabbisogno energetico esterno. Ciò comporta costi di esercizio inferiori e un miglior bilancio energetico.
Risparmio sui costi hardware: poiché le resistenze di frenatura sono più piccole o completamente eliminate, è possibile realizzare quadri elettrici di dimensioni inferiori. Ciò riduce i costi per il necessario hardware.
Maggiore rendimento dell’impianto: grazie al buffer energetico, in caso di anomalia la macchina potrà essere spesso arrestata in modo controllato e sarà subito pronta per la riaccensione.
Minore carico sulla rete: lo scambio di energia attraverso il circuito intermedio alleggerisce il carico sulla rete di alimentazione.
Riduzione di energia e costi e dell’impronta di CO₂.