Intervista al Bauma: l'inverter ABB utilizza una topologia a tre livelli

Inverter mobile HES580-3L (Foto: ABB)

ABB è nota per la sua vasta gamma di soluzioni di alimentazione destinate ai mercati dell'elettrificazione e dell'automazione. In linea con l'obiettivo di fornire prodotti sempre più efficaci ed efficienti di generazione in generazione, l'azienda svizzero-svedese ha presentato in anteprima al Bauma 2025 di Monaco l'inverter mobile HES580-3L, che offre una serie di notevoli miglioramenti rispetto ai modelli precedenti.

"Quando si parla di azionamenti per il mercato mobile off-highway, direi che è il prodotto più innovativo che troverete al Bauma", ha affermato David Segbers, responsabile globale del Product Management di Mobile ePower Products. Pur essendo costretto a descrivere il nuovo inverter in termini così entusiastici, Segbers afferma che non si tratta solo di clamore. "Sono davvero convinto che abbiamo fatto qualcosa di diverso, soprattutto per quanto riguarda la topologia a tre livelli".

Design interno

La topologia a tre livelli a cui fa riferimento è pensata per fornire una corrente elettrica più fluida e una soluzione più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle unità che utilizzano un sistema a due livelli.

"Direi che è il sistema di propulsione più ecologico per alimentare motori elettrici" David Segbers, ABB

Mentre un modello a due livelli può commutare solo tra più (+) e meno (-), un modello a tre livelli può commutare tra più (+), meno (-) e zero (0). La commutazione diretta tra + e – crea un'ondulazione nella corrente elettrica che riduce l'efficienza dell'erogazione di corrente e può, nel tempo, danneggiare il motore elettrico. La topologia a tre livelli riduce tale ondulazione, eliminando quasi completamente gli effetti collaterali negativi.

La topologia a tre livelli è realizzata dalla disposizione dei semiconduttori. Questa disposizione ci aiuta a ridurre le perdite armoniche nel motore fino al 75%, aumentandone l'efficienza e abbassandone la temperatura. Ciò significa che richiede meno raffreddamento, oppure che è possibile fornire più potenza al motore rispetto a un inverter a due livelli.

"Inoltre, la commutazione più fluida riduce lo stress sui cuscinetti e sull'isolamento degli avvolgimenti, contribuendo a prolungare la durata operativa del motore. Direi che è il sistema di azionamento più ecologico per alimentare motori elettrici", spiega Segbers.

Miglioramenti dell'efficienza

"L'HES580 è davvero innovativo in termini di erogazione di soluzioni. Supporta una migliore efficienza energetica e crediamo che questo aspetto diventerà sempre più importante, soprattutto quando si lavora con l'alimentazione a batteria", afferma Segbers. "Oppure, se si lavora con un'unità di propulsione ibrida diesel/elettrica, l'inverter contribuirà a ridurre il consumo di gasolio."

ABB ha già dimostrato, in un'applicazione ferroviaria, che la topologia a tre livelli può garantire risparmi energetici fino al 30%. Il settore ferroviario è noto per essere piuttosto conservativo nell'affrontare le nuove tecnologie, ma Segbers afferma che questo è controbilanciato dalla necessità di migliorare l'efficienza energetica. Ritiene che sia "altamente probabile" che si raggiungano risultati simili con le macchine off-highway, ma chiarisce che ciò dipenderà dal profilo operativo.

Ma come sottolinea Segbers, non è tanto la topologia a tre livelli in sé a essere una novità, quanto piuttosto il fatto che la soluzione è ora disponibile per il mercato mobile off-highway.

"Ci stiamo concentrando su una vasta gamma di applicazioni nei settori edile e minerario, con una serie di macchinari diversi, dai camion per miniere sotterranee alle pale caricatrici e agli escavatori elettrici. Non ne cambierà il funzionamento, ma il nuovo inverter contribuirà a un risparmio energetico complessivo."