Nella primavera del 1998 Nokian Renkaat, uno dei produttori leader di pneumatici adatti per impieghi in condizioni nordiche, ha aperto una nuova frontiera nella qualità del prodotto scegliendo il sistema ACS 600 MultiDrive della ABB per controllare la velocità e la coppia dei motori di impiegati per l'azionamento della nuova mescolatrice a corrente inversa dell'impianto di produzione di Nokia, in Finlandia.Secondo Timo Ylikoski, responsabile dei servizi della fabbrica, l'azienda ha preferito scegliere un sistema in CA anzichè una soluzione in CC per far fronte allo sviluppo derivante dagli investimenti futuri e dall'analisi del ritorno economico dell'investimento (i.e. cosphi = 1; motori chiusi IP55 senza spazzole; rendimento costante etc.)

"Nonostante non abbiamo avuto la possibilità di visitare impianti con soluzioni analoghe, i risultati dei test della ABB e la rapida risposta in coppia ci ha fatto capire che la soluzione in CA può offrirci le prestazioni richieste," sottolinea Ylikoski.
Una delle esigenze primarie che questa applicazione richiede al sistema di azionamento è il controllo affidabile della velocità. La linea di prodotti ACS 600 è dotata della tecnologia ABB DTC (Direct Torque Control - Controllo Diretto della Coppia). Negli azionamenti DTC la commutazione del convertitore controlla direttamente il flusso e la coppia del motore. Le caratteristiche di sovraccarico entrano in gioco in presenza di inconvenienti al processo che richiedono il riavviamento della mescolatrice a pieno carico.
La nuova mescolatrice della Nokian Renkaat è dotata di un motore da 1500 kW e viene utilizzata per mescolare la gomma grezza con gli additivi; a questa mescola vengono poi aggiunti gli agenti di vulcanizzazione. Le mescolatrici operano a ciclo contino, in tre turni lavorativi, sette giorni alla settimana. L'esercizio della mescolatrice è completamente automatizzato ed il sistema di azionamento è integrato in quello di controllo del processo attraverso bus di campo.
All'inizio il ciclo di mescolatura, che dura complessivamente cinque minuti, richiede una coppia particolarmente elevata. Il ciclo inizia con l'inserimento differito nella mescolatrice dei pezzi di gomma grezza o dei fogli di mescola di gomma e degli additivi attraverso diversi canali.

Controllo della coppia e della velocità
"La rampa di carico della mescolatrice di gomma è estremamente gravosa: infatti all'inizio del ciclo la mescolatrice richiede una coppia estremamente alta. A questo proposito gli azionamenti in CA offrono maggiori vantaggi rispetto a quelli in CC," afferma Timo Ylikoski.
L'ACS 600 MultiDrive della Nokian Renkaat garantisce il necessario aumento graduale della coppia con un convertitore da 3040 kW. Il controllo accurato della velocità deve essere garantito durante tutte le fasi del ciclo in quanto solo in questo modo è possibile ottenere la qualità e capacità desiderate del prodotto finito.
L'affidabilità del sistema di azionamento ricopre un importanza vitale in un processo produttivo continuo. Il vantaggio degli azionamenti in CA è rappresentato dal fatto che, esclusi i cuscinetti a sfera, i sistemi non necessitano di alcun intervento di manutenzione. Il sistema con un raddrizzatore a 12 impulsi si combina perfettamente con la rete elettrica, sottolinea Ylikoski nel rispetto del contenuto di armoniche degli standard europei ed americani.

Basse emissioni di rumore del motore
Un importante vantaggio offerto dal controllo diretto della coppia è rappresentato dal fatto che, durante l'esercizio, il motore è molto più silenzioso rispetto alle applicazioni alternative. Il controllo delle emissioni di rumore negli impianti della Nokian Renkaat prevede inoltre l'isolamento acustico della trasmissione della mescolatrice. Grazie a ciò il livello del rumore del sistema, mescolatrice, trasmissione e motore compresi è nettamente al di sotto di 80 dB.
La messa in servizio è stata eseguita senza alcun problema. All'inizio la mescolatrice ha lavorato ininterrottamente per cinque giorni alla settimana. Alla fine dello stage di addestramento del personale addetto alla mescolatrice opererà 24 ore su 24, sette giorni alla settimana. "Non ci sono stati problemi di nessun tipo, il sistema di azionamento funziona perfettamente, così come previsto," sottolinea Timo Ylikoski.







Dati tecnici
Convertitore:
Unità di alimentazione: ACA633-5200-6, 12 impulsi Convertitore: ACA610-3040-6
Controllo: controllo della velocità senza encoder, riferimento analogico dal sistema di controllo del processo.

Ciclo operativo:
Riempimento: 2 X coppia nominale (TN) 12 sec.
Mescolatura: coppia nominale (TN=14325 Nm) 248 sec.
Scarico: riduzione della coppia da nominale a zero (TN=>0) 40 sec.



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