Il nuovo raddrizzatore EcoDC MACS (Modular Anode Control System) di Dürr per la verniciatura elettroforetica (cataforesi) fornisce il 50% di potenza in più con lo stesso ingombro, consentendo di progettare il layout di nuovi impianti in modo più flessibile e di aumentare facilmente la capacità degli impianti esistenti.
Dürr ha suddiviso i raddrizzatori a tiristori, precedentemente di grandi dimensioni, in tanti piccoli moduli raddrizzatori, ognuno dei quali fornisce tensione solo a una piccola sezione della vasca. Il guasto di un raddrizzatore non incide più negativamente sulla qualità della verniciatura. Poiché, in confronto, le unità più piccole costano solo una frazione dei precedenti raddrizzatori, l'investimento per la sostituzione delle unità è notevolmente ridotto.
Un altro vantaggio della suddivisione in tante piccole unità è che EcoDC MACS può controllare da piccoli gruppi di anodi fino al singolo anodo. Ciò consente una regolazione della tensione molto più precisa nel bagno a immersione e permette di ottimizzare i profili di tensione, progettati in modo flessibile per numerosi modelli di vettura.
Maggiore efficienza
Il nuovo raddrizzatore consente di risparmiare energia e di ridurre i costi di esercizio e di investimento grazie alla maggiore efficienza.
Dürr ha aumentato l’efficienza di EcoDC MACS fino al 96% sostituendo i moduli IGBT convenzionali (transistor bipolari a gate isolato) con moderni semiconduttori in carburo di silicio (SiC). In questo modo si ottiene una maggiore potenza con meno calore di scarto e un minore fabbisogno di aria di raffreddamento, che si traduce in un risparmio energetico.
Un esempio di calcolo per un reparto di verniciatura con 58 scocche/ora dimostra che la differenza in termini di potenza effettiva, dovuta alla maggiore efficienza operativa dei semiconduttori SiC, è di circa 45 kW. Ipotizzando 20 ore di produzione al giorno, per 230 giorni lavorativi l’anno e un prezzo dell'energia elettrica di 0,21 EUR per kWh, si ottiene una riduzione dei costi energetici di oltre 43.000 EUR l’anno, oltre ai risparmi derivanti dalla migliore qualità della rete e dalla potenza reattiva minima.
Compensazione delle armoniche
Un’altra innovazione è il consumo di corrente lineare reso possibile dalla tecnologia Active Front End (AFE). La tecnologia equilibra le correnti armoniche che, nel peggiore dei casi, potrebbero causare arresti e fermi dell’impianto. L’AFE elimina la necessità di investire in un altro sistema di compensazione, poiché il fattore di potenza aumenta a ≈1. Inoltre, la compensazione attiva delle armoniche garantisce il rispetto dei valori limite di legge per la qualità della tensione di alimentazione.
Dürr ha inoltre ottimizzato il trasferimento dei dati dal modulo raddrizzatore all’unità di controllo. I dati vengono ora trasferiti tramite una normale interfaccia Profinet o Ethernet IP anziché attraverso uno speciale sistema di bus ad anello, semplificando la risoluzione dei problemi e garantendo una maggiore disponibilità dell’impianto. Un sistema di bus potente costituisce altresì un prerequisito importante per le soluzioni di Industria 4.0 con opzioni diagnostiche aggiuntive.
Tensioni più elevate
Con i nuovi moduli raddrizzatori SiC, gli operatori degli impianti sono preparati in modo ottimale ai nuovi requisiti derivanti dalle future vernici che potrebbero richiedere correnti o tensioni di verniciatura più elevate. EcoDC MACS è in grado di fornire una corrente continua più elevata, fino a un massimo di 450 V c.c., e una maggiore corrente per ciascuna modalità raddrizzatore, fino a 120 A c.c.
I nuovi raddrizzatori SiC sono già stati installati in due impianti, nei quali garantiscono che gli stessi operino al punto di funzionamento ottimale e producano i migliori risultati di verniciatura possibili. I raddrizzatori SiC sostituiscono la tecnologia IGBT presente sul mercato da circa dieci anni, ma possono anche essere installati in un secondo momento per sostituire raddrizzatori a tiristori convenzionali.
