Сервотехника

KEB помогает преодолевать проблемы проектирования

2021-12-08

KEB (КЕБ) помогает преодолевать проблемы проектирования

При проектировании машин и механизмов (например: для измельчения и переработки мусора), необходимо преодолеть множество проблем, к примеру, нужно проектировать машины таким образом, чтобы они исправно и в полной мере работали в течение многих лет.
Существуют три наиболее важных проблемы - это ограничение времени простоя, устранение проблем с загрязнением и снижение затрат на электроэнергию. По словам Джеффа Карделла из KEB Automation, выбор подходящей приводной техники от опытного поставщика имеет решающее значение.

Первой проблемой, с которой сталкиваются разработчики при проектировании машин-измельчителей мусора (машины-шредеры), является обеспечение минимального времени простоя машины. Измельчающие машины предназначены для обработки большого количества материала за короткий промежуток времени, поэтому любой простой вызывает задержку всей системы.
Если шредер был выведен из строя, то время сервисного обслуживания может затянуться на несколько дней и может затребовать большое количество резервных запчастей и материалов.
Чтобы обеспечить минимальное время простоя оборудования, контроллеры привода KEB (частотные преобразователи) имеют встроенные системы защиты со специально-выставленными параметрами.
Если в ходе работы машины появляется какая-либо проблема, параметры защиты контроллера отключают всю систему до того, как произойдет серьезное повреждение. Например, пользователи могут программировать пределы крутящего момента в сервоприводе для защиты механических компонентов трансмиссии, включая валы, шестерни и двигатель. Активный мониторинг как частотно-регулируемого сервопривода, так и температуры двигателя гарантирует, что компоненты системы не перегреются и не выйдут из строя.

Обнаружение замятия

Обнаружение замятий - это уникальная функция, встроенная в приводы KEB, которая помогает избежать простоев. Если измельчитель (промышленный шредер) заклинивает из-за закупорки каким-либо сложно-измельчаемым материалом, то оператору потребуется сначала выключить машину, а затем в ручную разобрать и удалить застрявший в измельчителе материал.
Функция VFD для обнаружения замятия от KEB может быстро обнаружить застревание материала и быстро отреагировать. Обычно это означает, что ротор останавливается, реверсирует и очищает материал, а затем снова быстро реверсирует и возвращается к нормальной скорости. Эта функция сервоприводов KEB устраняет застревание материала за считанные секунды по сравнению с часами или днями, для устранения застреваний и осуществления полной очистки машины вручную.

Более низкий пусковой момент

Алгоритм управления двигателем ASCL компании KEB многократно доказал свою эффективность в измельчителях (промышленных шредерах). Первое преимущество использования частотных преобразователей (частотно-регулируемого привода) KEB по сравнению с сетевым пуском - снижение пускового тока двигателя. Сетевой пусковой ток может составлять до 500-600% от номинального тока двигателя во время запуска машины, что может вызвать проблемы с электросетью и другими подключенными электрическими нагрузками.

Напротив, двигатель KEB, запускаемый с помощью частотно-регулируемого привода, будет увеличивать напряжение и частоту в управляемом режиме, тем самым сохраняя ток на минимальном уровне. Кроме того, при старте оборудования, возрастающие значения пускового тока до 500-600% от номинального тока двигателя, могут повлиять на долговечность работы системы.

Лучшее регулирование скорости

Хороший пример действующей регулировки скорости KEB очевиден в сценарии, когда трудный для измельчения материал попал в измельчитель. Асинхронные двигатели с электропитанием непосредственно от электросети будут замедляться (проскальзывать), тем самым увеличивая крутящий момент на валу.

В сценарии с нагрузкой (150% от номинальной) ASCL KEB увеличивает выходную частоту двигателя, чтобы компенсировать снижение скорости. Более высокая скорость помогает измельчителю по инерции преодолевать большее количество материала и избегать критического момента поломки.

Сценарий заторможенного ротора

По мере увеличения нагрузки измельчителя, асинхронный двигатель будет проскальзывать все больше и больше, пока не достигнет момента пробоя. В этот момент двигатель потеряет крутящий момент, и скорость быстро упадет до 0 об / мин. Теперь это ситуация заблокированного ротора, и двигатель будет потреблять чрезвычайно высокий ток до тех пор, пока система не будет отключена или не произойдет сбой. Вероятно, что в данном случае, застревание в измельчителе необходимо будет устранять вручную, что потребует вмешательства человека в процесс и появление простоев.

При экстремальной нагрузке (300% от номинального крутящего момента) система управления двигателем ASCL KEB снижает выходную частоту, сохраняя при этом полное напряжение на двигателе. Это приводит к перемагничиванию двигателя, который способен развивать гораздо больший крутящий момент, чем двигатель с сетевым питанием. Эта операция предназначена для временного преодоления надвигающегося заедания, но вместе с тем, увеличивает нагрев двигателя. Данная функция приводит к тому, что двигатель обеспечивает дополнительный крутящий момент и очищает трудно-размельчаемый материал без остановки машины.

Проблемы с загрязнением машины

Еще одна проблема, с которой компании сталкиваются в таких случаях, это загрязнения, которые могут попасть внутрь электрической схемы машины. В зависимости от процесса, токопроводящая металлическая стружка и масло могут выделятся во внешнюю среду во время переработки материала. Обеспечение того, чтобы эти загрязнения не могли попасть на электрические компоненты машины, имеет решающее значение.

Приводы KEB оснащены рядом специализированных типов радиаторов, которые помогают защитить от проникновения частиц грязи на критически важные элементы электрической схемы сервопривода. Некоторые варианты радиаторов частотных преобразователей в сервоприводах KEB включают возможность выдвигать радиатор за пределы корпуса машины (для наилучшего охлаждения), одновременно герметизируя его от воздействий внешнего загрязнения. В этом случае, чувствительная к загрязнениям силовая электроника, герметично защищена внутри корпуса, в то время как потоки воздуха и загрязнения происходят с внешней стороны оборудования (машины). В случаях, когда заказчик не хочет использовать конструкцию отверстием в корпусе машины для радиатора сервопривода, KEB может предложить альтернативные варианты радиаторов для частотных преобразователей.

Экономия затрат на электроэнергию

В течение всего срока эксплуатации оборудования, затраты на электроэнергию, необходимые для работы данных перерабатывающих машин (промышленных шредеров), часто превышают инвестиционные затраты на саму машину. Для таких случаев, можно легко сделать расчет стоимости электроэнергии, если вы знаете мощность двигателя, рабочие циклы и предполагаемый срок службы. Можно использовать энергоэффективные компоненты от компании KEB (КЕБ) и частотно-регулируемые приводы, которые экономят энергию.

Технология KEB позволяет экономить энергию несколькими способами.

Во-первых, частотно-регулируемые приводы (сервоприводы) KEB могут работать с двигателями на постоянным токе при высоких крутящих моментах, которые по своей природе более эффективны, чем асинхронные двигатели.
Кроме того, данные серводвигатели с высоким крутящим моментом, не имеют механической передачи, которая также имеет механические потери.
Во-вторых, сервоприводы KEB могут измерять коэффициент «использования» (загрузки) или уровень текущего выходного тока в процентах от его номинальной мощности. При "недогрузке" сервопривод может подать сигнал на ПЛК, чтобы увеличить объем осваиваемого материала в шредерной машине. Получаемый в данном случае результат - переработка большего количества материала, в общей сложности, и лучшая эффективность, в расчете на данное количество перерабатываемого материала.

Частотные преобразователи KEB серии F5

Преобразователь частоты COMBIVERT F5 от компании KEB является стандартным преобразователем частоты для регулируемых и регулируемых применений для тяжелых условий работы в машиностроении и производстве оборудования с рабочими характеристиками до 900 кВт.

Более подробно о сервоприводах KEB F5 >>

Частотные преобразователи KEB серии F6

COMBIVERT F6 - это современный, компактный, а теперь и более гибкий преобразователь частоты для уровней производительности от 4 до 400 кВт. Для этого контроллер привода обеспечивает оптимальную производительность при управлении крутящим моментом, скоростью и положением.

Более подробно о сервоприводах KEB F6 >>

Частотные преобразователи KEB серии S6

Частотный преобразователь KEB COMBIVERT серии S6, представляет собой современный, компактный, и гибкий в настройке серво-усилитель для мощностей в диапазоне от 0,75kw до 5,5Kw и электрических токов от 2,6A до 12A. Кроме того, контроллер привода обеспечивает оптимальную производительность в момент вращения, скорости и управлении положением.

Более подробно о сервоприводах KEB S6 >>