Инновационные решения в децентрализованном электроприводе

Опубликовано: 18 февраля 2008 г. в 13:27, 351 просмотр Комментировать

Функциональные модули в производственном оборудовании

С середины 90-х годов прошлого века децентрализация и децентрализованная приводная техника начинают оказывать заметное влияние на структуру автоматизированного электропривода.

Децентрализация отличается переносом максимального числа компонентов привода на оборудование, последовательным подключением готовых узлов/модулей силовыми и информационными фабрично подготовленными кабелями, снижением затрат на обеспечение электромагнитной совместимости.

В области децентрализованного привода более восьми лет на рынке представлен встраиваемый в клеммную коробку двигателя преобразователь частоты MOVIMOT®, который соответствует требованиям, существующим в автомобильной и пищевой промышленности, а также в отраслях по перемещению грузов.

В настоящее время вводится понятие технологического или функционального модуля, являющегося основой дискретного производственного планирования. При проектировании новых производственных линий оперируют наименьшим элементом, в состав которого входят механический узел, электропривод и система управления. При этом в электропривод интегрируются интеллектуальные функции, которые пользователь может легко адаптировать под свои нужды, изменив параметры и не прибегая к программированию логических контроллеров (ПЛК).

Типичными технологическими модулями являются роликовый конвейер, подъемное устройство, модули EMS (монорельсовая транспортная система), AGV (робокар) и др. 

Модульная система построения технологической линии упрощает и удешевляет изменение конфигурации оборудования при модернизации.

Выделяют следующие важные свойства функциональных модулей

  • возможность разборки и сборки
    любая система разбирается на подсистемы / модули и собирается из них
  • понятность
    функция каждого модуля должна быть понятна пользователю, ее применение не должно требовать знаний о внутреннем устройстве
  • стабильность и защищенность
    изменения и неисправности в одном модуле не должны влиять на остальную систему
  • идентичность системных ограничений
    системные ограничения в механике, питании и управляющей автоматике модуля должны быть идентичны
  • стандартная коммуникация между модулями
    стандартизованные интерфейсы (например, Ethernet технологии)
  • функционально-ориентированный подход
    ограничения для модулей соответствуют их функциональности, модуль тестируется и вводится в эксплуатацию независимо от других систем.

Мехатронная система MOVIGEAR® — новая перспектива управляемого электропривода

Логическим результатом последних продолжительных разработок и исследований в области децентрализованной техники стала мехатронная приводная система MOVIGEAR®.

MOVIGEAR® состоит из трех узлов, объединенных в один корпус: редуктора, двигателя и преобразователя частоты.

В отличие от стандартной топологии децентрализованной системы, предполагающей подачу силового напряжения, вспомогательного напряжения = 24 В и управляющих сигналов с использованием трех различных кабельных групп, в MOVIGEAR® используется принципиально новая концепция передачи энергии и управляющих сигналов лишь по одному стандартному силовому кабелю. Эта концепция называется Single Line Installation.

Разработаны три принципа интеграции MOVIGEAR® в автоматизированную систему управления технологическими линиями

  • MOVIGEAR® SBI (Single Line Basic Installation) — одиночный или групповой привод, простота функций и установки;
  • MOVIGEAR® SNI (Single Line Network Installation) — индивидуальное управление с использованием промышленных шин;
  • MOVIGEAR® SCI (Single Line Contactless Installation) — индивидуальное управление, бесконтактная передача силового напряжения и управляющих сигналов.

Основным достоинством MOVIGEAR® SBI являются простота интеграции в существующее оборудование и необходимая функциональность.

Рассмотрим основные уникальные характеристики мехатронной системы MOVIGEAR®.

Модульность и компактный дизайн

MOVIGEAR® представлен в двух габаритах: MGF.2 (момент на выходе до 200 Нм) и MGF.4 (момент на выходе до 400 Нм).

MOVIGEAR® — привод для навесного монтажа (полый вал со шпонкой или система TorqLOC®) через моментный рычаг или металло-резиновый амортизатор на оборудование.

В каждом габарите уменьшено число передаточных отношений (пять и четыре), но использование встроенной управляющей электроники позволяет получать большое количество выходных скоростей при постоянстве момента.

Привод MOVIGEAR® обладает пусковым моментом в три-четыре раза превышающим длительный момент.

Таким образом, можно подобрать оптимально подходящий под нагрузку привод и значительно снизить потребляемую мощность.

MOVIGEAR® имеет компактные размеры и занимает на 20-25% меньше монтажного пространства по сравнению с существующими децентрализованными решениями.

Принимая во внимание компактность и универсальность монтажа (только две монтажные позиции вместо шести) можно сказать, что привод MOVIGEAR® легко вписывается в существующие установки без значительных изменений в конструкции.

MOVIGEAR® — проверенный и готовый к работе модуль, применение которого снижает время ввода в эксплуатацию, а также трудозатраты на локализацию и устранение неисправностей.

Снижение потерь мощности

MOVIGEAR® имеет КПД на 10-25% выше, чем существующие привода, что позволяет снизить потери мощности в среднем на 15-30%.

Этот результат является следствием примененных инновационных решений

  • редуктор с улучшенными характеристиками;
  • новая концепция двигателя — КПД достигает класса IEP (Premium);
  • новые электронные компоненты и высокоинтеллектуальные режимы управления двигателем.

Малошумность и гигиенический дизайн

При разработке корпуса MOVIGEAR® были приняты во внимание результаты тестов по измерению уровня шума, исходящего от привода. Существующий дизайн корпуса и поверхностей снижает до требуемого минимума все излучения шума.

Крыльчатка двигателя также является источником значительных шумов, поэтому использование в MOVIGEAR® двигателя без вентилятора позволяет существенно снизить уровень шума и вибраций.

Гигиенический дизайн корпуса MOVIGEAR® обеспечивается высокой степенью защиты, гладкой поверхностью, отсутствием крыльчатки охлаждения, применением антикоррозионных обработок и покрытием корпуса специальным составом, предотвращающим прилипание частиц пыли и грязи.

Такой дизайн облегчает очистку поверхностей даже с использованием концентрированных моющих средств, препятствует развитию микробов и бактерий.

Замена управляющей электроники занимает несколько минут и не требует отсоединения силовых проводников.

Эти качества делают MOVIGEAR® пригодным к использованию в технологическом оборудовании, установленном в химической и фармацевтической промышленности, на предприятиях по производству напитков и продуктов питания.

Функции MOVIGEAR® SBI

  • вращение направо/налево;
  • выбор между низкой и высокой скоростью вращения;
  • восемь фиксированных скоростей (четыре пары);
  • выбор между двумя темпами разгона и торможения;
  • темп быстрой остановки.

Области применения MOVIGEAR® SBI

  • замена многоскоростных моторов с соотношением скоростей 1:2, 1:3, 1:4 или 1:6;
  • привод с высоким пусковым и опрокидывающим моментом;
  • привод с переходом от низкой до высокой скорости вращения;
  • привод с мягким и/или определенным поведением при старте;
  • групповой привод с реализацией простого синхронного управления.

MOVITRANS® — технологический прорыв в передаче энергии

Известно несколько традиционных способов передачи электроэнергии к движущимся потребителям.

Гибкий кабельный подвод — перемещения на относительно короткие дистанции с небольшими линейными скоростями, необходимо учитывать вес кабелей и их износ, имеется ограничение по использованию при низких температурах.

Токоведущая шина — перемещения на длинные дистанции с небольшими линейными скоростями, характеризуется повышенным износом, высокими затратами на обслуживание, чувствительностью к пыли и грязи, не используется при повышенной влажности.

Компания SEW-EURODRIVE представляет MOVITRANS® — бесконтактную систему передачи энергии от стационарного устройства к одному или нескольким мобильным потребителям. Электромагнитное взаимодействие между устройствами реализуется через воздушный зазор, за счет чего система в целом не подвержена износу и не требует сервисного обслуживания.

Отличительные черты MOVITRANS®

  • стандартные модульные компоненты;
  • легкое освоение системы, ввод в эксплуатацию и диагностика благодаря унифицированному программному обеспечению MOVITOOLS®TPS SHELL;
  • быстрый монтаж системы;
  • общий КПД системы MOVITRANS® достигает 80…90%; значения КПД у электромеханических компонентов — электродвигателей и редукторов должны быть как можно выше;
  • перемещения мобильного оборудования на длинные дистанции с линейной скоростью более 10 м/с успешно реализуются при использовании системы MOVITRANS®;
  • последующее расширение или изменение элементов системы требует минимальных усилий.

А. М. Суслов,
старший инженер ЗАО «СЕВ-ЕВРОДРАЙФ»

Информация о компании

SEW-EURODRIVE
SEW-EURODRIVE — это ведущая компания на мировом рынке электроприводной техники, в которой рабоают около 10000 сотрудников, с годовым оборотом 1 Миллиард ЕВРО. Наличие филиалов SEW по всему миру, полный ассортимент продукции и широкий спектр услуг делают эту компанию идеальным партнером для предприятий по производству машин и оборудования, нуждающихся в приводных системах различного назначения. SEW-EURODRIVE в России.

Рекомендуем почитать

Микротурбины против ГПУ
13 мая 2016 г. в 10:04
Возможность получать недорогую электрическую и тепловую энергию из газообразного топлива заставила производителей «подтянуть» новые технологии к созданию генерирующих агрегатов. Привычные и проверенные временем газотурбинные (ГТУ) и газопоршневые генераторные установки (ГПГУ), являющиеся основой автономной генерации в современной децентрализованной энергетике, в борьбе за потребителя все чаще сталкиваются с «принципиально» новыми агрегатами.
Преобразователь частоты MOVIMOT как компонент децентрализованных приводных систем
14 февраля 2008 г. в 10:30
Децентрализованные приводные системы — это решение, которое позволяет снизить себестоимость в отраслях с массовым производством продукции на конвейерных линиях. Экономия достигается на всех этапах — от проектирования до сервисного обслуживания.
Семейство частотных приводов Power Flex от Rockwell Automation
20 ноября 2008 г. в 00:00
Компания Rockwell Automation, бессменный лидер на силовом электротехническом рынке, выпустила новую серию частотных электроприводов Allen-Bradley PowerFlex® в диапазоне мощностей от 0,25 kW до 6770 kW.
Преобразователи частоты TMdrive на напряжение 6\u002D10 кВ
14 января 2008 г. в 00:00
В промышленно развитых странах техника частотно-регулируемых приводов используется уже более 30 лет. В течение всего этого времени закладывались научные и методические основы, разрабатывались технические и программные средства управления электроприводом, совершенствовались технологические процессы и оборудование, менялась элементная база силовых электронных элементов. Если в начале своего пути преобразователи частоты строились на основе тиристорных устройств, то теперь повсеместно используются транзисторные силовые ключи (т.н. IGBT технология, впервые разработанная компанией «TOSHIBA» в начале 80-х).
Групповой плавный пуск высоковольтных синхронных электроприводов компрессорных станций
18 августа 2008 г. в 05:00
Компрессорные станции (КС) предназначены для получения сжатого воздуха (СВ), являющегося наряду с электрической и тепловой энергией одним из основных энергоносителей во многих отраслях промышленности [1-3]. Большие объемы сжатого воздуха производятся на предприятиях нефтеперерабатывающей и химической промышленности, а также в горно-металлургическом комплексе. Сжатый воздух в основном используется в технологии для перемешивания растворов, расплавов, пульпы и транспортирования этих и других материалов. Кроме этого СВ востребован пневмоинструментом, пневмооборудованием и для выполнения вспомогательных работ: уборка пыли, обдув стрелок, очистка стрелок и др.

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.