47 70 x 80/100 = 56%. In un argano il motore elettrico ruota sempre a velocità sostenute (1000-1500 rpm) e quindi i rendimenti del motore rimangono in un range abbastanza alto (80-92%). Alla luce di queste considerazioni, possiamo affermare che: nei casi peggiori il rendimento dell’argano è sopra il 52% mentre nei migliori è intorno al 78%; i rendimenti massimi dell’argano sono sicuramente inferiori ai massimi del gearless; i rendimenti minimi dell’argano sono sicuramente superiori ai minimi del gearless. A parità di impianto (portata, velocità e bilanciamento), la potenza in uscita dalla macchina elevatrice non varia al variare del tipo di macchina, del tiro, del diametro della puleggia di trazione, del rapporto di riduzione, ecc., quindi tutte le possibili macchine che utilizzeremo sicuramente daranno la stessa potenza di uscita (questo vale rigorosamente solo se trascuriamo le differenze degli attriti di vano nelle varie configurazioni di impianto). Quello che, invece, può cambiare sensibilmente in base alla macchina scelta è la potenza elettrica in ingresso. A parità di potenza di uscita, più il rendimento della macchina sarà alto e più la potenza elettrica in ingresso “consumata” sarà bassa. A tal proposito è bene chiarire un aspetto che molti confondono: la potenza di targa di tutte le macchine elettriche rotanti fa sempre riferimento alla potenza meccanica erogabile all’albero e mai a quella elettrica di ingresso. L’equivoco nasce dal fatto che la potenza è espressa in kW e molti la associano alla potenza elettrica pensando erroneamente che sia quella assorbita dalla rete. Assolutamente no! La potenza del motore dipende solo dalle caratteristiche dell’ascensore (portata, velocità, bilanciamento, attriti di vano) e dal rendimento del riduttore nel caso dell’argano. Facciamo un esempio tipico di impianto gearless: 480 kg di portata ad 1m/s bilanciato al 50% (maggiori contenuti sono disponibili nella versione digitale di questo numero, ndr). Supponendo un rendimento di vano dell’80% dovuto agli attriti, la potenza necessaria per sollevare il pieno carico sarà di 3kW: (480[kg] x 9.81[m/s^2] x 50/100 x 1[m/s] /0.8). I 3kW non rappresentano la potenza elettrica assorbita dalla rete, ma quella meccanica all’albero. La potenza elettrica assorbita dalla rete dipenderà dal rendimento della macchina elevatrice: • se è del 90%, la potenza assorbita da rete sarà 3.3 kW; • se è del 50% la potenza elettrica assorbita dalla rete sarà 6 kW. Per quanto affermato sopra, se l’obiettivo è massimizzare il rendimento è necessario che il motore ruoti alla velocità massima possibile. Come ottenere questo risultato? Nel gearless i parametri su cui si può intervenire sono essenzialmente 2 e cioè il diametro della puleggia di trazione e il tiro: • più piccolo è il diametro della puleggia di trazione e più veloce è la rotazione del motore; • più elevato è il fattore di tiro (ad esempio 2:1, 3:1, 4:1, 6:1, 8:1, ecc.) e più veloce è la rotazione del motore. Ovviamente entrambe le opzioni si scontrano con gli aspetti pratici dell’installazione e non possono essere scelwith a motor that has 80% efficiency will have as a final value: 70 x 80/100 = 56%. In a gearbox, the electric motor always rotates at high speeds (1000-1500 rpm) and thus the motor efficiency remains in a fairly high range (80-92%). In the light of these considerations, we can state that: in the worst cases the gearbox efficiency is above 52% while in the best cases it is around 78%; the maximum efficiencies of the gearbox are certainly lower than the maximums of the gearless; the minimum efficiencies of the gearbox are certainly higher than the minimum efficiencies of the gearless. With the same system (load, speed and balancing), the output power of the lifting machine does not vary according to the type of machine, the roping, the diameter of the traction sheave, the reduction ratio, etc., so all the possible machines that we will use will certainly give the same output power (this is strictly valid only if we disregard the differences of shaft frictions in the various system configurations). What, on the other hand, can change significantly depending on the chosen machine is the electrical input power. With the same output power, the higher the efficiency of the machine, the lower the” consumed” input electrical power will be. In this regard, it is good to clarify an aspect that many people confuse: the nameplate power of all rotating electrical machines always refers to the mechanical power that can be delivered to the shaft and never to the electrical input power. The misunderstanding arises from the fact that power is expressed in kW and many associate it with electrical power, mistakenly thinking that it is the power absorbed from the mains. Absolutely not! The power of the motor only depends on the features of the lift (capacity, speed, balance, shaft friction) and the efficiency of the gearbox in the case of the gearbox. Let’s take a typical example of a gearless system: 480 kg load at 1m/s balanced at 50% (more content is available in the digital version of this journal, ed.). Assuming a shaft efficiency of 80% due to friction, the power required to lift the full load will be 3kW: (480[kg] x 9.81[m/s^2] x 50/100 x 1[m/s] /0.8). The 3kW does not represent the electrical power absorbed from the mains, but the mechanical power at the shaft. The electrical power absorbed from the mains will depend on the efficiency of the lifting machine: • if it is 90%, the power absorbed from the grid will be 3.3 kW; • if it is 50%, the electrical power absorbed from the mains will be 6 kW. As stated above, if the goal is to maximise efficiency, it is necessary for the motor to rotate at the highest possible speed. How can this be achieved? In gearless, there are essentially 2 parameters that can be managed, the diameter of the traction sheave and the roping: • the smaller the diameter of the traction sheave, the
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