La serie di convertitori digitali TPD500 di WEG è progettata per soddisfare le moderne esigenze di automazione, offrendo soluzioni tecnologiche avanzate sia per nuove architetture di sistema sia per la modernizzazione di impianti esistenti.
Convertitori come il TPD500 di WEG consentono ai motori in corrente continua di integrarsi perfettamente nei moderni ecosistemi industriali digitali.
di Andrea Verzaglia e Umberto Del Grande (*)
Nell’era della trasformazione digitale, anche i grandi classici dell’industria devono evolversi. L’industria manifatturiera si trova oggi a fronteggiare una sfida peculiare: come integrare macchinari robusti ma datati nelle moderne infrastrutture digitali dell’Industria 4.0. In particolare, i motori in corrente continua installati decenni fa continuano a funzionare in modo impeccabile, ma l’infrastruttura di controllo richiede oggi una modernizzazione urgente per allinearsi ai nuovi standard di connettività, sicurezza ed efficienza.
WEG Automation Europe, specializzata in motori e azionamenti, risponde alla sfida con il nuovo convertitore c.a./c.c. TPD500, progettato per portare questi motori nell’Industria 4.0 senza comprometterne la solidità storica.
VALORE DURATURO DEI MOTORI IN C.C.
Gli impianti nelle industrie dei metalli, delle materie plastiche, delle miniere e della carta si affidano ancora ampiamente ai motori in c.c. per operazioni critiche. Non è un caso: questi motori offrono caratteristiche che li rendono insostituibili in determinate applicazioni impegnative. La coppia elevata a basse velocità e la capacità di funzionare a quattro quadranti li rendono ideali per laminatoi, estrusori, gru e avvolgitori.
Il problema non è la meccanica di questi motori, che continua a funzionare in modo affidabile anche dopo decenni di servizio, ma i sistemi di controllo che li governano. Gli azionamenti più vecchi, spesso basati su tecnologie obsolete, sono diventati un collo di bottiglia che impedisce a questi sistemi di integrarsi nell’ecosistema industriale moderno. Limiti nella connettività, assenza di diagnostica avanzata e difficoltà nell’integrazione nei moderni sistemi di automazione rendono l’aggiornamento una necessità, non un’opzione.
IL DIVARIO TECNOLOGICO DEI SISTEMI DI CONTROLLO
Con l’accelerazione della trasformazione digitale, i requisiti per i sistemi di controllo motore sono radicalmente cambiati. Gli ambienti industriali contemporanei richiedono azionamenti capaci di comunicare in tempo reale con i PLC, compatibilità con protocolli basati su Ethernet e soluzioni di sicurezza integrate.
Purtroppo, molti sistemi di azionamento esistenti non possiedono queste caratteristiche. L’assenza di opzioni di rete industriale come Profinet o EtherNet/IP impedisce ai motori di partecipare alle configurazioni di automazione dell’intero impianto. Anche la messa in servizio richiede spesso procedure manuali laboriose e strumenti obsoleti privi di feedback diagnostico moderno.
Un altro aspetto critico riguarda l’efficienza energetica e la conformità agli standard. La distorsione armonica, particolarmente nei sistemi ad alto carico, può introdurre inefficienze, accelerare il deterioramento delle apparecchiature e persino comportare sanzioni da parte dei fornitori di energia. Inoltre, molti azionamenti non offrono funzioni di sicurezza oggi fondamentali, come Safe Torque Off o Safe Brake Control.
La serie TPD500 comprende una varietà di funzioni standard e personalizzabili dall’utente, studiate su misura per le esigenze di vari settori industriali.
REVAMPING INTELLIGENTE: AGGIORNARE SENZA SOSTITUIRE
La sostituzione completa del sistema, incluso il motore, potrebbe sembrare la soluzione più ovvia, ma raramente è quella più pratica. I motori in c.c. sono tipicamente integrati in sistemi meccanici complessi e svolgono funzioni essenziali nella catena produttiva. La loro rimozione comporterebbe interventi meccanici invasivi, riprogettazione di impianti elettrici e sistemi di sicurezza, con tempi di fermo macchina proibitivi per ambienti produttivi ad alta intensità.
Una strategia più intelligente consiste nel modernizzare solo l’azionamento, mantenendo il motore e l’impianto meccanico esistenti. In questo modo si possono ottenere gran parte dei benefici di un sistema nuovo senza i costi e le interruzioni di una sostituzione totale.
NUOVE GENERAZIONI DI AZIONAMENTI
Per rispondere a queste sfide, è nata una nuova generazione di azionamenti in corrente continua progettati specificamente per superare i limiti delle soluzioni tradizionali. Questi dispositivi sono pienamente compatibili con le apparecchiature esistenti e possono essere installati senza modificare il layout dei quadri elettrici o la morsettiera.
Sotto un aspetto familiare, questi azionamenti offrono funzionalità completamente rinnovate: supporto multiprotocollo Ethernet per un’integrazione perfetta con PLC moderni, ambienti software intuitivi per la configurazione via USB, Ethernet o Wi-Fi, diagnostica in tempo reale, copia rapida dei parametri e aggiornamenti firmware gestibili anche da remoto.
Sul piano dell’efficienza energetica, i nuovi azionamenti sono progettati per garantire prestazioni ottimali. In applicazioni ad alta potenza, la configurazione a dodici impulsi consente una significativa riduzione della distorsione armonica, migliorando l’efficienza, prolungando la vita utile delle apparecchiature e contribuendo alla stabilità della rete elettrica.
Aspetto ancor più importante, includono funzioni di sicurezza integrate direttamente nell’architettura di controllo. Funzionalità come Safe Torque Off e Safe Brake Control sono implementate senza necessità di hardware esterno, semplificando la progettazione e favorendo la conformità agli standard come EN ISO 13849-1 e IEC 61800-5-2.
TPD500 DI WEG, PONTE TRA PASSATO E FUTURO
Un esempio concreto di questa nuova generazione è proprio il TPD500 di WEG, evoluzione del già diffuso e collaudato TPD32-EV. Questo convertitore c.a./c.c. di nuova concezione è stato progettato per controllare motori in corrente continua in applicazioni industriali dove sono richieste alta coppia, basse velocità e massima affidabilità.
Il TPD500 si distingue come sostituto diretto con ingombri e schemi di cablaggio identici al predecessore, caratteristica che lo rende ideale per progetti di revamping dove è fondamentale mantenere il quadro elettrico e il motore esistenti. Integra una piattaforma di controllo digitale moderna, con supporto nativo per protocolli come Modbus TCP, tastierino di programmazione intelligente e strumenti software intuitivi che riducono drasticamente i tempi di messa in servizio.
La connettività wireless opzionale rappresenta un valore aggiunto significativo, consentendo la configurazione e la diagnostica a distanza, particolarmente utile in impianti di grandi dimensioni o in aree di difficile accesso. Compatibile sia con funzionamento a due che a quattro quadranti, il TPD500 è in grado di gestire carichi gravosi con precisione eccezionale.
Per applicazioni su larga scala, WEG offre soluzioni chiavi in mano fino a 3.300 A, oppure solo l’unità di controllo, integrabile con ponti di potenza di terze parti fino a 20.000 A. Il design del convertitore AC/DC include anche una configurazione a dodici impulsi (disponibile entro l’anno) per minimizzare le armoniche nei sistemi ad alto carico.
Sul fronte della sicurezza, le prossime funzionalità del TPD500 includeranno Safe Torque Off e Safe Brake Control, fondamentali in ambienti con movimentazione verticale o dove è richiesta l’interazione uomo-macchina.
Possibili campi applicativi della serie di convertitori digitali TPD500 di WEG.
VALORIZZARE IL PATRIMONIO INDUSTRIALE ESISTENTE
L’introduzione di azionamenti come il TPD500 rappresenta un cambio di paradigma nella gestione delle apparecchiature industriali esistenti. I motori in corrente continua installati da decenni non sono più un ostacolo alla trasformazione digitale, ma diventano la base di sistemi modernizzati, capaci di coniugare l’affidabilità meccanica con il controllo e la connettività più avanzati.
La possibilità di modernizzare senza sostituire acquisisce un valore inestimabile nell’era dell’Industria 4.0, offrendo un percorso di transizione scalabile, economicamente vantaggioso e orientato al futuro. In questo modo, l’esperienza tecnica maturata in decenni di produzione industriale non va perduta, ma viene valorizzata e potenziata attraverso le più recenti innovazioni tecnologiche.
Il nuovo convertitore TPD500 di WEG rappresenta quindi la risposta concreta a una sfida sempre più pressante: come portare i robusti motori in corrente continua nell’era digitale, preservandone i punti di forza e superandone i limiti attraverso sistemi di controllo all’avanguardia. Una soluzione che guarda al futuro senza dimenticare il passato, permettendo alle industrie di evolvere senza rivoluzioni traumatiche, perché il vero progresso consiste anche nel valorizzare l’esistente.
Un video sul prodotto è disponibile su https://www.youtube.com/watch?v=JOY55rqTTns, mentre per scaricare la brochure è possibile cliccare su https://static.weg.net/medias/downloadcenter/h9f/h31/WEG-tpd500-brochure-50144728-it.pdf. ©TECNELAB
(*) Andrea Verzaglia, Product Manager di WEG, e Umberto Del Grande, Responsabile del Dipartimento Marketing Prodotto di WEG.
