Hybridcylinder: Quanto conta la servopompa

Motori - Mer, 28 Set 2022
Hybridcylinder: Quanto conta la servopompa

Hybridcylinder è un innovativo concept di servoattuatore lineare elettroidraulico compatto e plug&play ibrido. Ibrido perché alimentato da rete a 400V, nasconde all’interno un circuito oleodinamico chiuso mosso da una servopompa brushless.

Un approfondimento su questo innovativo concept di servoattuatore in grado di portare l’automazione industriale a gradi di efficienza elevatissimi la si può trovare sul precedente articolo dedicato ad Hybridcylinder. Oggi vogliamo osservare da vicino un altro elemento chiave del sistema, il servomotore brushless BH10.

Hybridcylinder è realizzato attraverso l’uso di componenti standard tra cui una pompa ad ingranaggi azionata da un potente motore brushless della nuova serie BH10 di HDT Lovato. 

Servomotore BH10, l’efficienza del brushless.

Il servomotore bruslhess BH10 è assieme al drive NTT un elemento essenziale di Hybridcylinder. Servomotore di nuova generazione, BH10 è caratterizzato da alta densità di coppia, quindi estremamente compatto e ad alta efficienza. 

Nel concept Hybridcylinder, BH10 è responsabile, sotto il comando del servodrive NTT460, della movimentazione fulminea ma delicata della pompa ad ingranaggi che dona una spinta rapida, precisa e vigorosa all’attuatore lineare. La rotazione del motore varia secondo le dinamiche del ciclo di funzionamento della macchina arrestandosi o rallentando fino a bassi giri e regolando il flusso e la pressione del circuito in modo istantaneo, secondo quanto comandato dal servodrive NTT.

Il servomotore BH10 è un brushless di nuova concezione. Viene definito “ad alta densità di coppia” per il tipo di tecnologia del circuito statorico: prevede un design a 10 poli definito “a cave concentrate” per ottenere un elevato flusso magnetico. Lo schema del circuito elettromagnetico permette un maggior sfruttamento degli avvolgimenti, consentendo di ottenere una coppia molto elevata in spazi inferiori rispetto ai motori brushless tradizionali. Inoltre la particolare geometria rotorica consente al drive NTT di poterlo anche deflussare, ovvero di raggiungere velocità maggiori lavorando a potenza costante.

Il BH10 presenta un design pulito e molto compatto, con una flangia che ricalca quelli della serie precedente e i centraggi delle flange tipicamente in voga tra i costruttori europei (centr. Ø95 mm - Fori su Ø115mm – Albero Ø19x40mm).
La tecnologia di questo motore gli consente di ottenere, a parità di dimensioni, coppie fino al 60% superiori. Tale compattezza sarà gradita ai costruttori di macchine, sempre alla ricerca di prodotti salvaspazio. Anche in Hybridcylinder si apprezza la compattezza che aiuta ad alleggerire il comparto servopompa.

Nell’alchimia di elementi che compongono Hybridcylinder, BH10 è un protagonista assoluto, in forza proprio delle sue caratteristiche che lo rendono un elemento fondamentale per il risparmio energetico. I motori brushless sono di per sé  motori ad alta efficienza energetica: in quanto sincroni e privi di spazzole la loro efficienza può raggiungere fino al 98%. Il brushless deve il suo funzionamento alla commutazione elettronica delle fasi, che permette un funzionamento sincrono tra campo rotorico e statorico con perdite ridotte al minimo. La stessa parola “brushless”, letteralmente “senza spazzole” - mutuata dal confronto con il motore in corrente continua dotato di collettore meccanico a spazzole - fa percepire facilmente l’ulteriore vantaggio di non avere perdite dovute all’attrito delle spazzole. A questo, si sommano  ulteriori vantaggi, come l’assenza di manutenzione per l’assenza di questi elementi, donando un’aspettativa di vita addirittura cinque volte superiore a quella di un normale motore in corrente continua. 

I motori brushless utilizzano magneti a terre rare che consentono di ottenere coppie elevatissime a tutte le velocità.  Nel caso del nuovo BH10 l’innovativa tecnologia rotorica, combinata con lo statore a cave concentrate, alza l’asticella delle performance e del rendimento ai massimi livelli. Le nuove e peculiari caratteristiche di BH10 vengono esaltate con l’abbinamento al servodrive NTT, consentendo di ottenere i massimi risultati dalle applicazioni oleodinamiche con una perfetta gestione della pressione e del flusso nel circuito e quindi un controllo assoluto di forza erogata e del posizionamento. 

BH10 può vantare di essere equipaggiato con svariate tipologie di trasduttori di posizione. Nel caso di Hybridcylinder la scelta è caduta sul tradizionale ma robusto Resolver piuttosto che su encoder,  giudicandolo maggiormente adatto all’uso in ambienti gravosi dove temperatura e sollecitazioni possono essere i rischi più probabili. Il resolver è comunque in grado di fornire un’accuratezza nella rotazione del motore di 65536 impulsi per giro. Nel concept Hybridcylinder la precisione del posizionamento del cilindro è fornita da un trasduttore esterno lineare con risoluzione a 26 bit, che equivale a precisioni dell’ordine del centesimo.