Slimme oplossing voor transporttechniek

Met de juiste aandrijving naar minder complexiteit in engineering en naar hogere energie-efficiëntie

Met conventionele techniek kunnen vereisten zoals koppel, energie-efficiëntie en aanloopkoppel niet tegelijkertijd worden geoptimaliseerd. Intelligente aandrijvingen voor horizontaal transport lossen dit dilemma op en verminderen bovendien het aantal varianten en de constructieve kosten voor schakelkast en bekabeling.

De markt voor transporttechniek is volop in beweging. De trend naar gedefinieerde start-/stopcurves en internationale voorschriften op het gebied van energie-efficiëntie binnen de 400 V-techniek stellen hogere eisen aan moderne aandrijvingen. Binnen afzienbare tijd zullen daarom transportaandrijvingen in vergaande mate elektronisch worden bestuurd; veel van de tot op heden beschikbare oplossingen beantwoorden echter niet aan de bijzondere eisen van de transporttechniek. Tegelijkertijd zijn deze, naarmate de complexiteit toeneemt, steeds vaker in strijd met de eisen van OEM’s, die tijd en kosten willen besparen op dimensionering, ontwerp en installatie ten behoeve van kortere projecttijden.

Uitdaging horizontaal transport

Transporttoepassingen moeten drie verschillende taken vervullen, die elk geheel andere eisen aan de aandrijftechniek stellen. Ten behoeve van het aanlopen moet een hoog losbreekmoment worden opgewekt om de lasten te versnellen. Als de streeftransportsnelheid is bereikt, hoeft slechts nog de wrijving van de mechanische constructie te worden overwonnen. De hiervoor benodigde koppels zijn aanmerkelijk lager. Dit verandert weer bij het oriënteren van de pallets, als die tegen de aanslag worden gereden en de rollen of kettingen kortstondig met hoge wrijvingsweerstand onder de pallet door moeten worden geschoven.

Van de totale kosten in de levenscyclus van een aandrijving komt 95 tot 97 procent voor rekening van de benodigde energie. De vaak gebruikte aandrijfmotoren die via magneetschakelaars of motor-startercombinaties rechtstreeks worden aangesloten op het 50/60 Hz-net, zijn hierbij weinig efficiënt. Deze moeten namelijk worden gedimensioneerd op het aanloopmoment – en zijn dan in tijdens de streeftransportsnelheid te groot. Zelfs door het toepassen van frequentieomvormers, die tijdens het startproces doorgaans maximaal het tweevoudige aan overbelasting (180 – 200 procent) beschikbaar stellen, kunnen deze problemen niet geheel worden opgelost. Deze zijn duurder en vereisen hogere constructieve inspanningen. Bovendien is de geboden functionaliteit complex, waarvoor door de OEM en de uiteindelijke klant moet worden betaald, maar die in de horizontale transporttechniek niet wordt gebruikt.

Intelligent antwoord

Een alternatief, waarmee bovenstaande problemen kunnen worden omzeild, is de Lenze Smart Motor m300. Als volledig geïntegreerde oplossing met eigen elektronische besturing levert deze motor tijdens het versnellen en oriënteren tot viermaal het nominale koppel. Hierdoor kan de motor worden gedimensioneerd op het vereiste vermogen tijdens constant bedrijf, waarbij de motor vrijwel met het optimale vermogen in bedrijf is en niet in het minder efficiënte deellastbereik. Deze motor is dus voor installatie-exploitanten een energie-efficiënt alternatief voor veel toepassingen.

Drastische vermindering van het aantal varianten

Ook als een machinebouwer gebruik maakt van gemodulariseerde oplossingen, moet deze in de transporttechniek tot nu toe overweg kunnen met vele varianten. Bij wereldwijde distributie moet rekening worden gehouden met netten van 50 en 60 Hz, met spanningen tussen 400 en 480 V. In de installaties moeten daarbij verschillende toerentallen met geschikte aandrijfmotoren worden gerealiseerd – wat veel administratie vergt gedurende de gehele levenscyclus van het product: van engineering tot materiaalbeheer en logistiek (bestellingen, opslag) tot aan exploitatie en onderhoud (scholing, reservevoorraad, documentatie).

Hier levert de elektronische besturing van de Lenze Smart Motor gelijktijdig meerdere besparingen op. De besturing kan het aandrijftoerental aanpassen bij gelijkblijvende overbrengverhouding. Het consequent en consistent ontwerpen van de aandrijvingen voor alle standaardtransportelementen leidt daarom tot een vermindering van het aantal varianten met maximaal 70 procent. De elektronica van de Smart Motor werkt op alle spanningen tussen 400 en 480 V.

Minder complexiteit in engineering

Met vijf instelbare toerentallen, waarbij de draairichting kan worden gekozen, door de gebruiker te definiëren start-/stopcurves evenals een elektronische inschakel- en motobeschermingsfunctie, worden de bij netmotoren vereiste componenten, omkeer- en motobeveiligingsschakelingen en poolomkering door de geïntegreerde elektronica van de Smart Motor overbodig gemaakt. Terwijl deze componenten tot op heden in de schakelkast moeten worden ondergebracht, kan met de nieuwe motor nu tot maar liefst twee derde van de benodigde ruimte worden bespaard. De toerentallen kunnen bij de Smart Motor via 24 V-signalen veldbusonafhankelijk worden omgeschakeld. De 400 tot 480 V-kabels kunnen als aftakkingsleidingen worden gelegd, zodat complete aandrijfstrangen op één voedingsleiding kunnen worden aangesloten. Ook de besturing is voorbereid op een dergelijke constructie: hier kunnen complete strangen met meerdere aandrijvingen eenvoudig worden gekoppeld. Vooraf gedefinieerde toerentallen en versnellingscurven kunnen zelfs draadloos via smartphone worden overgedragen, net als de optimalisatie van de toerentalstappen – zonder expertkennis of dure en tijdrovende scholing van de medewerkers. Ook het remmen wordt elektronisch gestuurd. Op die manier blijft de remweg constant, ongeacht de belasting.

Bij gebruik in horizontaal transport worden aan aandrijvingen zeer bijzondere eisen gesteld. Zowel bij motoren die op het lichtnet zijn aangesloten als bij geregelde motoren is het daarom onvermijdelijk dat er compromissen moeten worden gesloten. De Lenze Smart-motor biedt voor de meeste van deze toepassingen een compromisloze dimensionering, die zorgt voor een energie-efficiënt gebruik bij optimaal toerental – een doorslaggevend punt voor de kostenbeoordeling gedurende de totale levenscyclus (Total Cost of Ownership, TCO).

De voordelen van de aandrijving komen optimaal tot hun recht wanneer de constructieve eigenschappen ook worden toegepast bij het ontwerp. De OEM profiteert van de eenvoudigere en minder complexe besturings- en regeltechniek en van het lagere aantal varianten, waardoor deze beter kan modulariseren en waardoor de time-to-market aanzienlijk wordt verkort.

Meer informatie: www.lenze.com

Advertisment ad adsense adlogger