Nei settori industriale e commerciale, gli azionamenti elettrici sono dispositivi collegati a sistemi di alimentazione elettrica fissa e forniscono alimentazioni variabili per il controllo dei motori elettrici.

Sono disponibili diversi azionamenti per il controllo di diversi tipi di motori elettrici, quali motori a corrente continua, motori a induzione a corrente alternata e motori a magneti permanenti a corrente alternata. Alcuni azionamenti elettrici possono essere utilizzati con più di un tipo di motore.

Le soluzioni di azionamenti preassemblati sono azionamenti elettrici montati in quadri industriali che sono tipicamente di alta potenza e disponibili con una gamma di accessori di potenza e controllo tra cui HMI, induttanze di linea, protezione tramite fusibili e sistemi di raffreddamento.

Questi azionamenti CA preassemblati sono generalmente pre-ingegnerizzati, configurabili e offrono soluzioni robuste e affidabili per applicazioni di controllo motore.

Un convertitore di frequenza o VFD è un dispositivo di controllo elettronico utilizzato per variare la frequenza applicata a un motore a corrente alternata al fine di regolarne la velocità. Altre denominazioni per questi dispositivi includono azionamento a velocità variabile o VSD, azionamento a velocità regolabile o ASD, azionamento elettrico e inverter.

I VFD sono comunemente utilizzati nei sistemi di automazione per il controllo e la produttività delle macchine e nei sistemi di automazione degli edifici per il risparmio energetico.

Un convertitore di frequenza è un dispositivo utilizzato per regolare la velocità di un motore in corrente alternata. Gli azionamenti CA vanno dagli azionamenti a frequenza variabile per il controllo base della velocità ai drive vettoriali ad anello chiuso per il controllo preciso di velocità e coppia.

Gli azionamenti CA sono disponibili con un'ampia gamma di opzioni di controllo, feedback e connettività. Lavorare con un esperto di azionamenti affidabile è il modo migliore per scegliere l'azionamento ottimale per la tua applicazione.

Il controllo motore si riferisce ai dispositivi utilizzati per controllare la coppia, la velocità o la posizione di un motore elettrico. Esempi di controlli elettronici per motori sono:

• Avviatori soft starter che limitano lo shock elettrico e meccanico a cui è sottoposto un sistema all'avvio di un motore a corrente alternata.
• Convertitori di frequenza e servoazionamenti che controllano la velocità e la posizione del motore nell'intero intervallo di funzionamento previsto.

È importante che il motore e i controlli motore siano abbinati per garantire un funzionamento affidabile a lungo termine.

Un azionamento CC è un controllore elettronico utilizzato per variare la tensione e la corrente applicate a un motore CC al fine di controllarne la velocità e la coppia. Altre denominazioni per questi dispositivi includono azionamento a velocità variabile o VSD, azionamento a velocità regolabile o ASD, azionamento elettrico e inverter.

Gli azionamenti a corrente continua non sono oggi comunemente utilizzati nei moderni sistemi di automazione, ma si possono trovare in macchinari più datati.

Il termine motion controller è comunemente usato per descrivere macchinari in cui viene controllata la posizione delle parti della macchina. I motion controller possono essere dispositivi elettronici hardware stand alone, oppure integrati in PLC (Programmable Logic Controllers), PC o azionamenti.

In queste applicazioni si utilizzano più comunemente servoazionamenti e servomotori, ma a seconda del tipo di macchina è possibile ricorrere anche a azionamenti e motori a corrente alternata.

Un servoazionamento è un controllore elettronico utilizzato per controllare con precisione la coppia, la velocità e la posizione di un motore o attuatore servo nelle applicazioni di motion control. Si utilizza anche il termine “servoamplificatori”. La maggior parte dei sistemi di servoazionamento include dispositivi di retroazione del motore che il servoazionamento utilizza per variare continuamente la propria potenza in uscita al fine di soddisfare le esigenze della macchina.

Un servomotore è un tipo di motore a magneti permanenti utilizzato principalmente nelle applicazioni di posizionamento per il controllo del movimento. Rispetto ai motori CA a induzione standard, i servomotori sono generalmente più piccoli e leggeri e possono essere controllati per applicazioni altamente dinamiche e di alta precisione. La maggior parte dei servomotori è fornita con un dispositivo di feedback per sistemi di controllo della velocità e della posizione in anello chiuso.

Gli azionamenti CC con frenatura dinamica, come i nostri modelli delle gamme KBPB, KBPC-240D, KBCC-125R e KBCC-225R, sono dotati di un circuito che utilizza un raddrizzatore controllato al silicio (SCR) e un relè di potenza per invertire il senso di rotazione e arrestare un motore, dissipandone l'energia in un resistore di potenza. La frenatura dinamica è integrata nelle gamme KBPB, KBCC-125R e KBCC-225R. Il KBPC-240D Richiede l'APRM per la frenatura dinamica (non fornito con l'azionamento).

Questi azionamenti sono progettati per garantire un'inversione di marcia "istantanea" anti-blocco con frenatura dinamica a semiconduttori e cicli rapidi, ma non sono in grado di gestire i carichi trainanti. Disponibili in versioni Chassis / IP20 e NEMA 4X / IP65 per motori CC a magneti permanenti e avvolgimento in derivazione.

Le applicazioni tipiche includono calibratori, nastri trasportatori, apriporta, alimentatori, indexer, pompe, robotica, presse serigrafiche e maschiatrici. Per applicazioni OEM, sono disponibili azionamenti personalizzati pronti all'uso.

Visita la nostra pagina degli azionamenti CC

Gli azionamenti CC rigenerativi a quattro quadranti (4Q), come la nostra gamma KBMG e la gamma KBRG, utilizzano un circuito di potenza con raddrizzatori controllati al silicio (SCR) per invertire il senso di rotazione e arrestare un motore, reimmettendo la sua energia nella linea di alimentazione CA.

Questi azionamenti Chassis / IP20 forniscono coppia in avanti e indietro in entrambe le direzioni di rotazione, il che consente all’azionamento di mantenere una velocità costante in presenza di carichi inerziali e garantisce un’inversione rapida e una frenata controllata. Grazie all'eccellente controllabilità e ai tempi di risposta, questi azionamenti possono sostituire i servomotori in molte applicazioni. Progettati per funzionare con motori CC a magneti permanenti e avvolgimento in derivazione fino a 3 HP.

Tra le applicazioni tipiche figurano nastri trasportatori, alimentatori, paranchi, indexer, macchine per l'imballaggio, posizionatori e macchinari tessili. Per applicazioni OEM, sono disponibili azionamenti personalizzati pronti all'uso.

I controlli SCR sono azionamenti CC, come le nostre gamme KBIC e KBMM. Utilizzano raddrizzatori a controllo al silicio (SCR), ovvero interruttori a stato solido controllati elettronicamente che modificano il ciclo di lavoro della tensione continua a onda intera per regolare la velocità del motore.

Questi azionamenti sono facili da configurare e utilizzare e offrono velocità variabile per motori a corrente continua a magneti permanenti e a eccitazione in derivazione fino a 5 CV. Disponibile nelle versioni 115 V CA, 208/230 V CA, 115 e 208/230 V CA (doppia tensione), 50/60 Hz, con ingresso monofase. Alcuni azionamenti CC sono dotati dell'esclusivo Plug-in Horsepower Resistor® di KB, che elimina la necessità di ricalibrare la compensazione IR e il limite di corrente quando l'azionamento viene utilizzato con motori di diversa potenza. I tipi di involucro includono Chassis / IP20, NEMA 1 / IP50 e NEMA 4X / IP65. I convertitori di frequenza NEMA 4X / IP65 sono alloggiati in un robusto involucro in alluminio pressofuso dotato di coperchio incernierato. Sono disponibili accessori opzionali per soddisfare le applicazioni più esigenti.

Tra le applicazioni tipiche figurano i nastri trasportatori, gli apriporta, le attrezzature per il fitness, gli alimentatori, gli indexer, le macchine per l'imballaggio, le pompe, le attrezzature di vagliatura e stampa e i posizionatori per saldatura. Per applicazioni OEM, sono disponibili azionamenti personalizzati pronti all'uso.

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Gli azionamenti CC con frenatura dinamica, come i nostri modelli delle gamme KBPB, KBPC-240D, KBCC-125R e KBCC-225R, sono dotati di un circuito che utilizza un raddrizzatore controllato al silicio (SCR) e un relè di potenza per invertire il senso di rotazione e arrestare un motore, dissipandone l'energia in un resistore di potenza. La frenatura dinamica è integrata nelle gamme KBPB, KBCC-125R e KBCC-225R. Il KBPC-240D Richiede l'APRM per la frenatura dinamica (non fornito con l'azionamento).

Questi azionamenti sono progettati per garantire un'inversione di marcia "istantanea" anti-blocco con frenatura dinamica a semiconduttori e cicli rapidi, ma non sono in grado di gestire i carichi trainanti. Disponibili in versioni Chassis / IP20 e NEMA 4X / IP65 per motori CC a magneti permanenti e avvolgimento in derivazione.

Le applicazioni tipiche includono calibratori, nastri trasportatori, apriporta, alimentatori, indexer, pompe, robotica, presse serigrafiche e maschiatrici. Per applicazioni OEM, sono disponibili azionamenti personalizzati pronti all'uso.

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Se la tensione della linea CA scende al di sotto dei valori specificati, l'azionamento non può mantenere la coppia o la potenza nominale richieste. Per evitare danni al motore, l'azionamento si spegnerà. Quando la tensione torna entro un limite di sicurezza, l'azionamento, a seconda delle impostazioni predefinite e della programmazione, si riavvierà automaticamente oppure potrebbe essere necessario un riavvio manuale.

Sì. I variatori di frequenza vengono comunemente installati negli edifici più vecchi per migliorarne l'efficienza.

Tuttavia, si raccomanda di:

• Verificare l'isolamento del motore e la compatibilità con il funzionamento dell'azionamento a frequenza variabile (VFD)
• Verificare le lunghezze dei cavi e gli aspetti relativi alla compatibilità elettromagnetica (EMC)
• Assicurarsi che l'installazione sia eseguita correttamente per evitare guasti prematuri

I VFD riducono la velocità del motore per adattarsi alla richiesta del sistema. Nel caso dei ventilatori e delle pompe centrifughe, il consumo energetico è proporzionale al cubo della velocità.
Ad esempio:

• 80% della velocità ≈ 51% del consumo energetico

I variatori di frequenza (VFD) offrono vantaggi significativi nei sistemi HVAC, tra cui:

• Riduzione del consumo energetico e dei costi operativi
• Maggiore comfort per le persone grazie a un controllo preciso
• Minore usura meccanica e maggiore durata delle apparecchiature
• Minori esigenze di manutenzione rispetto ai sistemi a velocità fissa e a flusso meccanico

Un bypass del convertitore di frequenza consente al motore di funzionare direttamente dalla rete elettrica, aggirando il convertitore.

Questo è utile quando:

• Il VFD richiede manutenzione
• Il tempo di attività del sistema è fondamentale
• Si verifica un guasto dell'azionamento

Le considerazioni principali includono:

• Tensione di alimentazione e numero di fasi
• Tensione del motore e corrente a pieno carico (FLA)
• Tipo di applicazione (ventilatore, pompa, compressore)
• Condizioni ambientali (temperatura, polvere, umidità)
• Integrazione con i sistemi di controllo dell'edificio

Un VFD fornisce un avviamento graduale aumentando progressivamente tensione e frequenza.

Ciò:

• Riduce la corrente di spunto
• Previene i danni meccanici
• Prolunga la durata di motore e apparecchiature

I convertitori di frequenza (VFD) in genere mantengono un fattore di potenza in ingresso elevato (spesso >0,95) indipendentemente dal carico del motore.

Tuttavia:

• La distorsione armonica dal raddrizzatore può influenzare il fattore di potenza totale
• Nei sistemi sensibili potrebbero essere necessari reattanze di linea o filtri armonici

• Verificare che non sia scattato il dispositivo di protezione da sovraccarico del VFD o del motore
• Assicurarsi che sia presente un segnale di velocità o di controllo
• Verificare che i dispositivi di sicurezza siano chiusi
• Verificare la disponibilità dell'alimentazione elettrica

• 200 mm sopra e sotto il VFD
• Da 0 a 50 mm sui lati (a seconda del modello)

• Ventilatori centrifughi
• Pompe
• Compressori
• Unità di trattamento aria (UTA)

La maggior parte dei convertitori di frequenza a bassa tensione ha una durata di circa 10 anni.

La longevità dipende da:

• Temperatura ambiente
• Pulizia e ventilazione
• Installazione e manutenzione corrette

Le armoniche sono distorsioni elettriche causate da carichi non lineari, come i convertitori di frequenza (VFD).

Possono causare:

• Surriscaldamento delle apparecchiature
• Interventi indesiderati delle protezioni
• Riduzione dell'efficienza del Sistema

I metodi di mitigazione includono:

• Induttanze di linea
• Filtri passivi o attivi

• Controlla e monitora le apparecchiature HVAC
• Ottimizza le prestazioni energetiche
• Mantiene i livelli di comfort
• Fornisce dati in tempo reale e funzionalità di automazione

Tra i principali fornitori di sistemi BMS figurano:

• Johnson Controls – Metasys
• Schneider Electric – EcoStruxure
• Honeywell – EBI / Forge
• Siemens – Desigo CC

La maggior parte dei sistemi supporta protocolli aperti come BACnet.

• Totalmente protetto contro le polverin (IP6x)
• Protetto contro i getti d'acqua (IPx5)

• Ambienti difficili
• Installazioni all'aperto
• Aree di lavaggio

I convertitori CC rigenerativi a quattro quadranti (4Q), come le nostre Gamme KBMG e Gammee KBRG, utilizzano un circuito di potenza con raddrizzatori controllati al silicio (SCR) per invertire e fermare un motore inviando la sua energia nuovamente all’ingresso della linea CA. Questi convertitori possono controllare carichi in discesa.

Gli azionamenti CC rigenerativi a quattro quadranti (4Q), come le nostre Gamme KBPB e KBPC-240D, contengono un circuito che utilizza un raddrizzatore controllato al silicio (SCR) e un relè di potenza per invertire e arrestare un motore dissipandone l'energia in un resistore di potenza. Questi azionamenti non sono in grado di controllare i carichi trascinanti. La frenata dinamica è integrata nella serie KBPB. Il KBPC-240D richiede l'APRM per la frenata dinamica (non fornito con l'azionamento).

Le carcasse NEMA, in generale, sono progettati per prevenire scosse elettriche proteggendo l’utente dal contatto accidentale con i componenti interni. I convertitori NEMA 1 di KB offrono un certo grado di protezione contro la caduta di polvere. Sono dotati di fori predisposti per raccordi elettrici standard. I convertitori NEMA 4X di KB sono realizzati con un robusto involucro in alluminio pressofuso con coperchio incernierato. Garantiscono un'integrità a tenuta stagna, il che li rende ideali per applicazioni in ambienti interni o esterni soggetti a lavaggi intensivi. Sono predisposte per l'uso con raccordi elettrici a tenuta stagna.