L'inverter NPC in azionamenti di MT per motori asincroni - DimacReD

2.2 Azionamenti per il controllo della velocità [2-3]
L‟impiego di azionamenti per il controllo della velocità di motori elettrici ha un largo campo di
impiego, le applicazioni principali sono in periferiche di computer, macchine utensili e unità
robotiche, banchi prova, ventilatori, pompe e compressori, la trazione elettrica e la propulsione
navale.
L‟incremento dell‟uso di azionamenti elettrici in diversi campi ha diverse motivazioni, legate a vari
vantaggi.
Negli impianti di pompe, compressori o macchine centrifughe che funzionano a velocità
costante il flusso del fluido o del gas è regolato attraverso valvole di tiraggio o altri
accorgimenti meccanico-idraulico. L‟uso di regolatori di velocità permette di adattare la
velocità del motore elettrico al flusso richiesto escludendo regolazioni meccaniche; questo
porta l‟impianto a consumare globalmente minor energia elettrica.
L‟introduzione del controllo di velocità in alcuni processi industriali permette di rendere il
funzionamento globale più efficiente.
L‟avviamento di motori elettrici alla tensione nominale o di rete porta a sforzare il sistema
meccanico rotante per l‟improvvisa applicazione della copia d‟avviamento, e l‟impianto
elettrico per l‟elevata corrente di avviamento assorbita dal motore. L‟uso dell‟azionamento
permette “avviamenti dolci” evitando questi sforzi.
2.2.1 L’Inverter Multilivello applicato in Azionamenti Elettrici di Media Tensione per il
Controllo della Velocità
Negli azionamenti di media tensione per il controllo della velocità, con potenze dei motori da 315
KW a 27 MW o più, si utilizzano gli inverter multilivello. Le strutture maggiormente usate sono i
NPC inverter o quelli a cascata; la scelta dipende dal tipo di azionamento e dal livello di potenza.
La struttura a cascata se alimentata con tensione alternata, necessita di un trasformatore speciale con
più secondari per garantire l‟isolamento galvanico dell‟alimentazione dei diversi inverter monofase
che realizzano la struttura; inoltre ogni secondario richiede il proprio ponte di raddrizzamento.
Questi componenti possono gravare sul costo totale dell‟azionamento. Quindi la soluzione tecnica
adottata maggiormente in presenza di alimentazione in alternata è il NPC inverter. Diversamente in
caso di alimentazione in continua grazie a celle combustibili o batterie, la mancanza di dover
utilizzare trasformatori speciali e altri vantaggi tecnici hanno portato l‟impiego degli inverter a
cascata in azionamenti di media tensione.
Si mostrano nel seguito esempi di azionamenti in media tensione.
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