Regione: sud-est asiatico
Settore di applicazioni locali: produzione di cavi (sistemi di azionamento per processi di avvolgimento/svolgimento)
Modello VFD associato: serie SD300/SD3300 (0,75–500 kW)
Scala del progetto: integrato in più linee di produzione di cavi, al servizio di numerose imprese manifatturiere locali.
Contesto del progetto
L’industria manifatturiera dei cavi nel sud-est asiatico sta vivendo una rapida crescita. La rete elettrica locale funziona a 380 V/50 Hz trifase e durante i picchi della domanda estiva di elettricità si verificano frequenti fluttuazioni di tensione. Gli ambienti industriali in estate spesso superano i 45°C e sono caratterizzati da elevati livelli di polvere e aridità, imponendo requisiti rigorosi sulla dissipazione del calore delle apparecchiature e sulla protezione dell'ambiente. I processi di avvolgimento e svolgimento richiedono una precisione estremamente elevata nel controllo della velocità e un'eccezionale coerenza nel controllo della tensione, fungendo da test critico delle capacità prestazionali del sistema di azionamento.
Punti critici del cliente
* Precisione di controllo inadeguata: i sistemi di azionamento legacy non avevano una precisione di controllo sufficiente, il che spesso portava a diametri dei cavi incoerenti, difetti superficiali e tassi di scarto elevati.
* Frequenti guasti dovuti a surriscaldamento: in ambienti ad alta temperatura, si verificavano frequenti interventi per surriscaldamento, con conseguente media di 5–8 interruzioni della produzione non pianificate al mese.
* Complessità del sistema: la dipendenza da numerosi dispositivi periferici, come PLC esterni e controllori di tensione, ha dato come risultato un'architettura di sistema complessa con potenziali punti di guasto ampiamente dispersi.
* Consumo energetico elevato: la bassa efficienza di conversione dei VFD più vecchi ha portato a un consumo energetico eccessivo e ha esacerbato i problemi di dissipazione del calore all'interno dei quadri elettrici.
Soluzione locale personalizzata
* Strategia di derating per surriscaldamento ottimizzata: regola dinamicamente la frequenza portante e la potenza di uscita per garantire operazioni di produzione continue anche in condizioni di temperatura elevata.
* Protezione ambientale migliorata: presenta un design del condotto dell'aria indipendente e un rivestimento a tripla prova (a prova di umidità, muffa e nebbia salina) sui PCB per isolare la polvere e migliorare l'efficienza di dissipazione del calore.
* Controllo della tensione integrato: incorpora algoritmi di controllo della tensione PID specifici del cavo e funzioni di rilevamento della rottura del filo, eliminando la necessità di controller di tensione esterni.
* Ampia ridondanza di ingresso di tensione: configurata per garantire un funzionamento stabile entro un intervallo di fluttuazione della tensione di ±15% della tensione nominale.
Prestazioni del prodotto
La serie SD300/SD3300 utilizza il controllo vettoriale ad anello chiuso per raggiungere il 200% della coppia nominale in uscita a 0 Hz, garantendo un controllo stabile della tensione anche a basse velocità e richieste di coppia elevate. Integra funzioni per il calcolo della lunghezza, del peso e della velocità del cavo in tempo reale, eliminando così la necessità di dispositivi periferici come contatori di lunghezza esterni e semplificando significativamente l'architettura complessiva del sistema. Inoltre, è dotato di un'unità di frenatura integrata, che consente la configurazione flessibile della frequenza di frenatura e della durata di mantenimento.
Risultati operativi del progetto
Tasso di rendimento notevolmente migliorato: l'uniformità del diametro del filo e la qualità della superficie migliorate hanno aumentato il tasso di rendimento complessivo di oltre l'8%.
Tempi di inattività drasticamente ridotti: i tempi di inattività non pianificati causati da guasti legati all'azionamento sono diminuiti di circa l'80%; il numero medio mensile di interventi sull'impianto è sceso a meno di uno, portando la disponibilità della linea di produzione a oltre il 98%.
Sistema altamente integrato: il numero di dispositivi di controllo periferici è stato ridotto di quasi il 60%, mentre sia lo spazio richiesto nel quadro elettrico che il ciclo di installazione e messa in servizio sono stati ridotti contemporaneamente di circa il 30%.
