Il potenziale dall’intelligenza artificiale per motori e azionamenti

Nel famoso scritto 'Macchine calcolatrici e intelligenza', Alan Turing pose per la prima volta la fatidica domanda: “Le macchine possono pensare?” La ricerca condotta da Turing dimostrò che, disponendo di memoria e tempo sufficienti, un computer digitale poteva simulare il comportamento di qualsiasi altro macchinario digitale

Pubblicato il 11 dicembre 2020

Il termine “intelligenza artificiale”, coniato nel 1956 dall’accademico americano John McCarthy, prevede la creazione di particolari algoritmi e programmi che consentono ai computer di seguire centinaia di milioni di istruzioni – grazie a migliorie sostanziali nel settore dell’elaborazione dei dati e all’avvento dei cosiddetti big data.

In effetti, l’intelligenza artificiale oggi è parte integrante degli stabilimenti moderni. Le tecniche avanzate di machine learning hanno permesso ai computer di risolvere i problemi senza necessità di seguire un elenco di istruzioni dettagliato. Quindi, è possibile “insegnare” a programmi potenti, basati su reti neurali, a eseguire particolari operazioni, il che può avere un potenziale enorme, se applicato ai motori e agli azionamenti.

Il personale addetto alla progettazione intende applicare il potenziale dell’intelligenza artificiale al settore dei motori, per ottenere il massimo controllo del movimento. Ad esempio, si potrebbero utilizzare degli algoritmi integrati, basati sui dati acquisiti da sensori intelligenti, per ovviare ad alcuni tra i più comuni limiti prestazionali dei motori.

Di base, questi sistemi eseguono un confronto tra un modello di rendimento del motore basato sui dati e le analisi in tempo reale, per risolvere eventuali problemi prestazionali con i regolatori di tensione e generare coppia in presenza di problemi di fase. Scopo di questi sistemi è ridurre al minimo l’impatto dei problemi di fase, rendendoli più gestibili, soprattutto nelle situazioni in cui la sicurezza è essenziale.

Inoltre, con questi motori è possibile potenziare il controllo del movimento, migliorando efficienza, tempi di attività e consumo energetico. L’uso di WEG Motor Scan permette di monitorare il rendimento dei motori elettrici mediante appositi sensori, semplificando la manutenzione predittiva. Una volta installata sul motore, la tecnologia WEG Motor Scan utilizza questi sensori per inviare i dati sul cloud per la necessaria analisi, segnalando agli operatori eventuali trend di dati inferiori ai valori ottimali.

Cosa ha in serbo il futuro?
In passato, ricorrere alla tecnologia per misurare le temperature interne di un motore elettrico comportava dei costi proibitivi. Tuttavia, dal momento in cui sono stati sviluppati i sensori, le soluzioni sono diventate più abbordabili.

Ad esempio, per garantire la protezione termica è sufficiente monitorare la temperatura degli avvolgimenti del motore. Utilizzando dei sensori con coefficiente di temperatura positivo (PTC), è possibile installare negli avvolgimenti del motore dei termistori, per proteggerlo in caso di inceppamento del rotore, sovraccarico prolungato e temperatura ambiente elevata.

Nel prossimo futuro, gli scienziati del Dipartimento di elettronica di potenza e tecnologia degli azionamenti elettrici dell’Università di Paderborn intendono sviluppare un software in grado di valutare la temperatura presso specifici punti. Nell’ambito di questo progetto, finanziato dalla Fondazione tedesca per la ricerca (DFG), i ricercatori si avvalgono dell’intelligenza artificiale e delle tecniche di machine learning per individuare nuovi modelli di valutazione della temperatura all’interno di azionamenti e altre applicazioni ingegneristiche.

Ciò richiede l’addestramento del software presente, utilizzando sia un metodo di test del software in grado di esaminare la funzionalità di un’applicazione senza interferire con le sue strutture interne sia misurazioni sui banchi prova, per ottenere letture di temperatura precise.

La ricerca condotta da Turing dimostrò che un computer digitale era in grado di simulare il comportamento di qualsiasi altro macchinario digitale, il che ha permesso di arrivare ai processi di produzione digitale che noi tutti oggi conosciamo. L’intelligenza artificiale ha un potenziale enorme, soprattutto per quanto concerne le applicazioni di motori elettrici e azionamenti, ma la ricerca deve ancora compiere numerosi passi.

Marek Lukaszczyk, responsabile marketing per l'Europa e il Medio Oriente presso WEG, azienda nota per la produzione di motori e azionamenti

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