Automazione industriale

KEB AUTOMATION Italia insieme a BRUSATORI a E-TECH EUROPE 2022

KEB AUTOMATION Italia sarà presente insieme a BRUSATORI a E-TECH EUROPE 2022, l’appuntamento fieristico dedicato alle tecnologie innovative elettriche ed elettroniche per la produzione dei Veicoli Elettrici.

Sarà un’occasione molto importante per conoscere la soluzione di eMobility che permette di elettrificare e gestire in modo efficiente i motori ausiliari su veicoli elettrici ed ibridi.

Cosa sono gli ausiliari di un veicolo?

Si definiscono ausiliari tutti i carichi che assorbono energia e che non sono destinati alla trazione.

Alcuni esempi:

  • Pompe servosterzo
  • Compressori d‘aria
      • freni/sospensioni
      • Aria condizionata, unità di refrigerazione
  • Ventole raffreddamento
  • Pompe per sistemi idraulici
  • e-PTO
  • Pompe di raffreddamento
  • Compressori per celle a combustibile
  • … e altro ancora!

Su un veicolo tradizionale gli ausiliari sono meccanicamente collegati al motore a combustione interna che rappresenta l’unica fonte centralizzata di forza motrice.

Nei veicoli elettrici la generazione di forza motrice è distribuita (multimotore). Ogni singola funzione ausiliaria è dotata di un proprio specifico motore elettrico che può essere gestito indipendentemente.

Perché è importante gestire gli ausiliari in modo efficiente?

L’assorbimento di energia dovuto ai carichi ausiliari dipende dalla tipologia di veicolo ma in ogni caso non è affatto trascurabile.

Su autobus di linea può superare il 30% dell’assorbimento totale di energia del veicolo. (Fonte: valore medio estrapolato dai dati provenienti dal monitoraggio di flotte di autobus elettrici di vari costruttori in servizio per il trasporto pubblico locale di diverse città Reports – ViriCiti)

Per i veicoli ICE non è facile ricavare dati relativi alla percentuale di energia assorbita da ausiliari e relativi sistemi di trasmissione del moto.

Ausiliari più efficienti si traducono in maggiore autonomia del veicolo.

Quali sono i vantaggi dell’elettrificazione?

La prima conseguenza della gestione distribuita degli ausiliari, resa possibile dall’elettrificazione, è l’eliminazione delle poco efficienti trasmissioni meccaniche sostituite da motori direttamente accoppiati al relativo carico.

L’eliminazione dei componenti necessari per la trasmissione meccanica del moto rende il sistema più affidabile, riduce la necessità di manutenzione (meno componenti = meno possibilità di guasto e di usura) e incrementa decisamente la flessibilità della configurazione del sistema in quanto i componenti ausiliari possono essere installati nella posizione ottimale sul veicolo, purché sia raggiungibile dal cavo di alimentazione.

Il disaccoppiamento dei carichi rende inoltre possibile:

  • Efficienza di dimensionamento: ogni motore può essere dimensionato (velocità, coppia) in relazione all’effettivo lavoro che deve compiere per lavorare nel punto di massima efficienza.
  • Efficienza di gestione: ogni motore può essere gestito in relazione all’effettiva richiesta del carico ad esso collegato indipendentemente dagli altri motori (Power On-Demand).
  • Miglioramento prestazioni complessive del sistema.
  • Maggiore silenziosità durante il funzionamento
  • Possibilità di eliminare olio, in caso di elettrificazione di sistemi idraulici.
  • Riduzione emissioni

Quali veicoli elettrificare?

Autobus, camion e relative macchine istallate sul telaio (raccolta rifiuti, pulizia strade, sollevamento, …) macchine agricole e relative attrezzature, veicoli ferroviari, macchine movimento terra e da miniera, veicoli speciali…

Le potenze in gioco su questa tipologia di veicoli sono particolarmente elevate pertanto si preferisce utilizzare anche per gli ausiliari l’alimentazione ad alta tensione normalmente utilizzata per i motori della trazione (600 – 750 Vdc) evitando la necessità di un DC-DC converter dedicato agli ausiliari.

La tensione elevata permette inoltre di ridurre le correnti in gioco con conseguente riduzione delle perdite e della sezione dei conduttori di alimentazione dei motori. (minor massa – volume)

Sullo stesso veicolo sono spesso presenti numerosi motori ausiliari risulta quindi preferibile utilizzare un sistema modulare multi-inverter per contenere la proliferazione dei cablaggi, razionalizzare e semplificare l’istallazione.

La soluzione

Sulla base delle precedenti considerazioni KEB ha progettato COMBIVERT T6 APD (Auxiliaries Power Drive), un sistema modulare di inverter ad alta tensione robusto ed affidabile che verrà presentato all’ E-TECH in combinazione con i motori Brushless serie BR progettati per utilizzo in condizioni gravose per la gestione efficiente dei motori ausiliari su veicoli elettrici ed ibridi.

 


KEB COMBIVERT T6 APD

MOTORI BRUSATORI BRUSHLESS SERIE BR

Caratteristiche:

  • Sistema di inverter modulare e scalabile ad alta tensione progettato per la gestione dei motori ausiliari su veicoli elettrici ed ibridi.
  • Sistema modulare integrato composto da 1 fino a 6 drive con tre differenti taglie  16,5 A, 33 A, 60 A
  • Filtri integrati Common-Mode -DC- EMC montati di serie su ogni modulo inverter
  • Sviluppato con specifiche automotive, (ECE R10)
  • Application Drive: controllo efficiente e regolazione su richiesta di tensione, corrente, frequenza
  • Varietà di algoritmi di controllo: anello aperto, anello chiuso sensorless SCL e ASCL, posizionamento SCL
  • Identificazione automatica dei parametri motore
  • Controllore programmabile IEC 61131-3, basato su  CODESYS
  • Communication-Gateway con differenti protocolli CAN: J1939 CANopen
  • Connettori centrali di alimentazione: LV_DC, HV_DC (incluso HVIL – circuiti di blocco ad alta tensione), raffreddamento a liquido, CANbus
  • Connettore motore con elevata resistenza alle vibrazioni, collegamento schermato e pressacavo
  • I wizard del software consentono una messa in servizio rapida ed efficiente

Progettato per condizioni ambientali estreme

  • Protezione IP67 / IP6k9k
  • Temperatura ambiente operativa: -40 +85°C
  • Raffreddato a liquido

Drive innovativo – dati elettrici

  • Range tensione d’ingresso HV_DC:   200 … 820 VDC
  • Tensione operativa HV_DC:   520 … 750 V DC
  • Range tensione LV_DC:   9 … 32 V DC
  • Corrente nominale di ingresso :   120 A
  • Potenza nominale di uscita:   60 kW

 

 

 

 

 

 

 

 

https://blog.keb.it/

Caratteristiche:

  • Avvolgimento: trifase a stella senza neutro accessibile
  • Isolamento avvolgimenti: classe H secondo CEI 2-3 (2000)
  • Dimensionamento: classe F (dTmax=105K) secondo CEI EN 60034-1 (2000)
  • Grado di protezione: IP54 secondo CEI EN 60034-5 (2001)
  • Sensore di posizione: resolver 2 poli
  • Raffreddamento: IC 410 (motore senza servoventilazione), IC 416 (motore servoventilato) secondo CEI EN 60034-6 (1997)
  • Grado di equilibratura: G 2,5 secondo ISO 1940-1 (1993) (equilibratura con mezza chiavetta per gli alberi con chiavetta CEI 2-23 (1993))
  • Cuscinetti: lubrificati a vita
  • Protezione termica: termoprotettore con contatto normalmente chiuso. Temperatura di intervento 130±5°C. (Tensione massima 250Vac , corrente massima 5Aac)
  • Forma costruttiva: IM B5 secondo CEI EN 60034-7 (1993)
  • Posizione di servizio: qualunque
  • Colore: nero
  • Condizioni di riferimento: temperatura ambiente +40°C, altitudine max. 1000m s.l.m.
  • Temperatura magazzinaggio: -10°C ÷ +70°C
  • Frequenza di modulazione di riferimento: 8kHz

I servomotori della serie BR sono progettati per offrire le più elevate prestazioni dinamiche e la massima versatilità d’impiego. L’utilizzo di magneti al Neodimio Ferro Boro a elevato prodotto di energia permette di ottenere motori con potenza specifica elevata in grado di sopportare grandi sovraccarichi senza rischi di smagnetizzazione. Il circuito magnetico è stato studiato per permettere ai motori di produrre una F.e.m. sinusoidale con ripple di coppia ridotti. Le basse inerzie rotoriche garantiscono la possibilità di avere elevate accelerazioni e decelerazioni.

La gamma di potenza nominale va da 0,6 fino a oltre 400Nm con coppie di picco fino a 800Nm

La gamma di velocità, dipendente dalle taglie meccaniche, spazia da 1500 a 6000 rpm

Alberi lisci, oppure con chiavetta oppure secondo la richiesta del cliente, completano l’offerta di questi motori.

www.brusatori.eu