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Oct 28, 2023

5 Elementi essenziali del motore per applicazioni di pompe sostenibili

La crescente urbanizzazione, industrializzazione e uso industriale stanno guidando la crescita nel mercato delle pompe idrauliche. Nuovi sviluppi nel settore industriale, in particolare nel settore energetico ed energetico

La crescente urbanizzazione, industrializzazione e uso industriale stanno guidando la crescita nel mercato delle pompe idrauliche. I nuovi sviluppi nel settore industriale, in particolare nel settore energetico e in quello agricolo, hanno aumentato significativamente la domanda di pompe per l’acqua.

Allo stesso tempo, i contaminanti emergenti, gli avvisi e le normative dell’Environmental Protection Agency (EPA) stanno guidando la necessità di produrre acqua più pulita e di qualità superiore in modi più sostenibili. Si prevede inoltre che lo sviluppo delle industrie del riciclaggio dell’acqua genererà una crescita sostanziale per i partecipanti al mercato delle pompe dell’acqua nei prossimi anni.

Poiché la crescita del mercato delle pompe continua e viene richiesta più energia per alimentare un numero crescente di sistemi idrici e di trattamento delle acque reflue, l'efficienza e l'affidabilità stanno diventando criteri particolarmente importanti nel funzionamento delle pompe. Attraverso una combinazione di regolazione e innovazione, i motori elettrici, che alimentano le pompe trasformando l’energia cinetica o rotazionale in energia idrodinamica per il flusso dei fluidi, continuano a migliorare in termini di efficienza e risparmio energetico.

Una nuova generazione di motori più piccoli, più leggeri, più silenziosi ed efficienti viene utilizzata nelle pompe per acqua/acque reflue, così come in altre applicazioni agricole, alimentari e delle bevande e di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC). I vantaggi includono, tra gli altri, una ridotta domanda di energia, meno stress meccanico e meno problemi di manutenzione. Di seguito sono riportati cinque elementi essenziali per migliorare l'efficienza e le prestazioni dei motori per i sistemi di pompaggio.

Un convertitore di frequenza (VFD) controlla la velocità di un motore producendo la propria corrente alternata (CA), controllando in definitiva la frequenza CA fornita al motore. I VFD garantiscono anche un risparmio energetico. Un recente studio del Gruppo Cadeo ha verificato il risparmio energetico atteso dai sistemi a velocità variabile e ha stimato un risparmio energetico compreso tra il 19% e il 55%, con variazione dovuta al carico di lavoro.

Quando un motore CA viene energizzato per la prima volta per alimentare una pompa, è suscettibile a un grande flusso di corrente elettrica che supera il valore della corrente a regime (ovvero, corrente di spunto). Alcuni progetti di motori risolvono questo problema con un avviatore statico, come un avviatore statico a tensione ridotta (RVSS). Poiché un VFD può controllare il tempo di accelerazione del motore alla massima velocità, può anche ridurre al minimo le correnti di spunto senza il rischio di eccessivo scorrimento e surriscaldamento del motore, che sono preoccupazioni comuni associate agli avviatori statici.

Il rumore e altri indicatori meccanici possono segnalare condizioni insolite o inefficienze del sistema che richiedono manutenzione. Il rumore potrebbe essere causato da diversi fattori, tra cui carico anomalo, montaggio errato o brinellatura.

I motori che incorporano statori su scheda a circuito stampato (PCB) possono eliminare due problemi comuni nei motori elettrici: rumore acustico e ondulazione della coppia. Questi motori offrono un basso rumore acustico a causa dell'assenza delle normali forze magnetiche che agiscono tra il rotore e lo statore. Ciò si traduce in una riduzione media del rumore di potenza sonora di 3 decibel (dB) su tutta la gamma di frequenze.

I motori sincroni, a flusso assiale, a magneti permanenti (PM) rimuovono anche le perdite del nucleo e le perdite di correnti parassite nel rotore. L'assenza di forze magnetiche tra il rotore e lo statore significa assenza di coppia di cogging, meno vibrazioni e quindi minore rumore (e meno problemi di manutenzione).

I motori compatti possono offrire molti vantaggi nel funzionamento delle pompe. Spesso richiedono meno strutture di supporto, riducendo ulteriormente i costi di sviluppo e installazione delle pompe.

Per piccoli impianti di produzione o lavorazione, i sistemi motore compatti integrati con una pompa possono liberare spazio prezioso adottando una tipica soluzione skid per pompa monoblocco e riducendone l'ingombro del 50%. Un VFD montato direttamente su un motore può anche offrire risparmio di spazio e richiedere meno cablaggi rispetto alle installazioni convenzionali con motore e VFD per i sistemi di pompaggio. Ciò può offrire risparmi sui costi e trasferire un sistema più gestibile agli integratori e agli OEM di pompe che sono alla ricerca di soluzioni per strutture più piccole.