
Jedną z głównych metod optymalizacji kosztów produkcji jest modernizacja i automatyzacja linii technologicznych.
Celem jest osiągnięcie maksymalnej możliwej redukcji zużycia energii; minimalizacja kosztów konserwacji i naprawy sprzętu; zwiększenie wydajności procesów technologicznych; oraz zagwarantowanie bezpiecznej i nieprzerwanej pracy maszyn, mechanizmów i infrastruktury.
Jednym ze sposobów osiągnięcia tych celów jest szerokie wdrażanie systemów przenośnikowych, które dodatkowo zapewniają wygodę dla personelu. Przenośniki, transportery, schody ruchome, windy pomagają zapewnić niezawodne i nieprzerwane dostarczanie surowców, półproduktów, wyrobów gotowych, odpadów, a w niektórych przypadkach ludzi, zarówno w poziomie, jak i ze zmianą pozycji w pionie.
Oto tylko niektóre z obszarów, w których przenośniki są szeroko stosowane i często stanowią integralną część cyklu procesu:
- kamieniołomy węgla i rud;
- metalurgia;
- przemysł spożywczy;
- produkcja mebli;
- Inżynieria mechaniczna;
- przemysł chemiczny;
- produkcja tekstyliów;
- poligrafia;
- przetwórstwo produktów rolnych.
W zależności od sposobu wykonania przenośniki można podzielić na:
- przenośniki taśmowe;
- listwy;
- skrobaki;
- śruby;
- przenośniki rolkowe;
- łańcuchy itp.
Nasze wyzwania
1. Eliminacja strat spowodowanych przestojem sprzętu;
2. Redukcja kosztów produkcji;
3. Zwiększenie wydajności istniejącego sprzętu;
4. Przedłużenie żywotności sprzętu;
5. Zmniejszenie kosztów utrzymania;
6. Praca w warunkach dużego zapylenia i przewodzącego pyłu;
7. Umieszczenie w ograniczonej przestrzeni;
8. Dostosowanie do lokalnej wentylacji i możliwości konserwacji sprzętu;
9. Integracja urządzeń w kompletne systemy i modernizacja systemów.
Nieplanowane przestoje przenośników mogą przynosić straty związane z utraconymi zyskami, poprzez awaryjne wyłączenie zarówno pojedynczego przedsiębiorstwa, jak i obiektów infrastruktury krytycznej, które są uzależnione od pracy urządzeń przenośnikowych, np. wyłączenie elektrociepłowni z powodu niedoboru dostarczanego węgla.
Aby wykluczyć powyższe problemy, przemienniki częstotliwości z serii AT24 i AT27 mają następujące rozwiązania:
Tryb buforowania kinetycznego w przemiennikach częstotliwości AT24 i AT27 zapewnia stabilną pracę przemienników częstotliwości Triol w przypadku głębokich i niezrównoważonych spadków napięcia zasilania, a nawet przy jego całkowitym zaniku.
W trybie buforowania kinetycznego sprawność przemiennika częstotliwości jest utrzymywana poprzez zużywanie części energii kinetycznej mechanizmu obrotowego, po czym następuje natychmiastowe przywrócenie ustawionego trybu pracy mechanizmu po przywróceniu zasilania. Czas pracy VFD w tym trybie dla przenośników może wynieść 5-10 okresów napięcia zasilania.
Oscylogram pracy Triol VFD ze spadkiem napięcia zasilania
tbyp– czas obejścia, 3,6 metra na sekundę.
ttp – proces przejścia, 2,2 metra na sekundę.
Oscylogram z pominięciem ogniwa zasilającego z technologią HOpCoD™ omijającą blokadę
Obejście ogniwa zasilającego AT27 zapewnia nieprzerwaną pracę przemiennika częstotliwości nawet w przypadku jego częściowego uszkodzenia. Triol Corporation oferuje wysoce niezawodne rozwiązanie umożliwiające ominięcie uszkodzonego ogniwa zasilającego w czasie krótszym niż 4 metry na sekundę. Jest to możliwe dzięki unikalnej, opatentowanej technologii HOpCoD™. Szybkie i niezawodne obejście ogniw zasilających pozwala VFD zachować sprawność i szybko przywrócić moment obrotowy oraz prędkość obrotową napędu przenośnika, co zapobiega zatrzymaniu procesu technologicznego i nie obniża jakości gotowego produktu.
Redundancja wentylatorów w AT27 VFD pozwala przemiennikowi częstotliwości zachować sprawność nawet w przypadku awarii, która sięga 50% wszystkich wentylatorów. System wentylacji ma pełną redundancję wentylatorów. W przypadku awarii jednego z wentylatorów, działający wentylator gwarantuje odprowadzenie nadmiaru ciepła.
Pod każdym wentylatorem znajduje się jednostka żaluzji grawitacyjnych, która otwiera się wraz z przepływem powietrza podczas pracy wentylatora. W przypadku awarii wentylatora żaluzje grawitacyjne zamykają się, aby zapewnić cyrkulację powietrza chłodzącego zgodnie z przeznaczeniem.
W celu obniżenia kosztów produkcji, zwiększenia konkurencyjności na rynku oraz zwiększenia zysków, przemienniki częstotliwości z serii AT24 i AT27 zapewniają następujące rozwiązania:
Algorytm sterowania wektorowego z optymalizacją strumienia magnetycznego silnika napędu przenośnika zmniejsza całkowity pobór mocy silnika, a wraz z optymalizacją procesu technologicznego prowadzi do obniżenia kosztów produkcji.
Wykres poniżej przedstawia wynik pomiaru mocy pozornej na różnych częstotliwościach przy prądzie znamionowym.
Zmniejszenie zużycia energii
Zmniejszenie strat surowców i półproduktów podczas produkcji
Przy wdrażaniu systemu wieloprzenośnikowego istnieje potrzeba synchronizacji napędów różnych przenośników. Jest to niezbędne w celu optymalizacji procesu technologicznego oraz uniknięcia strat surowców i półproduktów z powodu niezsynchronizowanej prędkości różnych przenośników.
Przemienniki częstotliwości AT24 i AT27 realizują funkcjonalność układów wielosilnikowych i wielonapędowych działających zgodnie z zasadą „główny-podrzędny”, co pozwala na optymalizację procesu technologicznego i uniknięcie strat podczas transportu surowców.
Integracja z ACS zapewnia wejścia/wyjścia dyskretne i analogowe, a także porty komunikacji szeregowej z protokołami Ethernet, Modbus RTU i Profibus (opcjonalnie).
Przemienniki częstotliwości AT24 i AT27 są przystosowane do współpracy z APCS w celu zagwarantowania wymaganego procesu technologicznego:
- energooszczędne sterowanie napędem przenośnika (bieg jałowy przenośnika);
- wzrost wydajności przenośnika w porównaniu z napędami, które nie są wyposażone w VFD;
- zmniejszenie strat podczas produkcji wyrobów gotowych dzięki synchronizacji różnych odcinków linii przenośnikowych;
- zapewnienie trybu „główny-podrzędny” dla napędów dwusilnikowych;
- zapewnienie rewersu przenośnika;
- pozycjonowanie przenośnika.
Jednym z najważniejszych zadań użytkownika końcowego jest chęć zwiększenia wydajności zakładu przetwórczego bez konieczności dokonywania znaczących inwestycji w majątek trwały zakładu. Jednym z najsłabszych ogniw w górnictwie może być na przykład przenośnik, którego pojemność została obliczona na podstawie przeszłych i nieaktualnych potrzeb.
Aby rozwiązać ten problem, VFD z serii AT24 i AT27 mają możliwość uruchamiania silników napędowych ze zwiększoną częstotliwością, co w niektórych przypadkach zwiększa wydajność przenośnika o 10-20%.
Ważnym wyzwaniem jest wydłużenie żywotności głównych urządzeń, co obniża koszty napraw i wymiany zużytego sprzętu oraz wpływa na wzrost zysków przedsiębiorstwa.
Aby zrealizować to zadanie, przemienniki częstotliwości z serii AT24 i AT27 są wyposażone w:
Sterowanie wektorowe z autorskimi algorytmami ograniczania momentu obrotowego i sterowania prędkością silnika w przemiennikach Triol VFD zapewnia niezawodną ochronę silnika przed przeciążeniem i pęknięciem wału, określony moment rozruchowy, szybką reakcję na zmiany obciążenia na wale silnika bez utraty określonej prędkości oraz dokładną konserwację określonej prędkości.
Rozruch przy prądzie nieprzekraczającym wartości znamionowych pozwala na zastosowanie kabli zasilających silnik i VFD o mniejszym przekroju, zmniejsza zużycie i wydłuża żywotność napędu przenośnika, a tym samym obniża koszty wdrożenia, konserwacji oraz naprawy sprzętu.
W systemach wielosilnikowych sterowanie wektorowe umożliwia równomierną redystrybucję obciążenia między napędami, co zmniejsza zużycie mechanizmów napędowych przenośnika i wydłuża żywotność silników elektrycznych.
Algorytm ograniczenia momentu obrotowego
Uruchamianie i zwalnianie hamulca przy wartości zadanej momentu obrotowego 200% bez blokady wału
Precyzyjne utrzymywanie momentu obrotowego i prędkości silnika gwarantuje utrzymanie określonej prędkości przy zmiennym obciążeniu do momentu osiągnięcia granicznego momentu obciążenia, po którym prędkość silnika zostaje zmniejszona po uruchomieniu algorytmu ograniczenia momentu obrotowego, co pozwala na utrzymanie działania przenośnika podczas rozruchu z załadunkiem lub pracą ze zmiennym obciążeniem przenośnika.
Zakres prędkości |
1: 100 w otwartej pętli 1000 w zamkniętej pętli |
Dokładność prędkości (statyczna) |
± 10% znamionowego poślizgu silnika w pętli otwartej ± 0,1% znamionowej prędkości silnika w pętli zamkniętej |
Dokładność momentu obrotowego |
± 10% znamionowego momentu obrotowego silnika w pętli otwartej ± 5% znamionowego momentu obrotowego silnika w pętli zamkniętej |
Funkcja „główny-podrzędny” umożliwia, poprzez komunikację pomiędzy przemiennikami częstotliwości, równomierne rozłożenie obciążenia pomiędzy dwa lub więcej silników, co zapobiega niedopuszczalnemu przeciążeniu niektórych systemów i nieefektywnemu wykorzystaniu innych mechanizmów, wpływając na zwiększenie żywotności głównego sprzętu.
Innym rozwiązaniem firmy Triol jest zastosowanie niskonapięciowych VFD z linii AT24 MP. Niezależne sterowanie każdym falownikiem z własnym systemem zabezpieczeń zapewnia elastyczną konfigurację kompleksu do pracy zarówno w systemach jednosilnikowych, jak i wielosilnikowych, a integracja we wspólną sieć pozwala na optymalny rozkład poboru mocy pomiędzy mechanizmy w zależności od priorytetów.
Przyspieszenie w kształcie litery S umożliwia bezwstrząsowe przyspieszenie załadowanego przenośnika, z wyłączeniem wstrząsów i obciążeń dynamicznych silnika, przekładni i taśmy przenośnika (z wyłączeniem jego przerw).
Koszty napraw i konserwacji są jedną z najważniejszych pozycji wpływających na koszty produkcji i zysk przedsiębiorstwa. Przemienniki częstotliwości z serii AT24 i AT27 zapewniają następujące rozwiązania w celu skrócenia czasu naprawy:
Odwrócenie – funkcja ta pozwala na odwrócenie kierunku obrotów silnika, aby skierować uszkodzony odcinek taśmy do serwisu najkrótszą drogą.
Zmniejszona prędkość – funkcja ta pozwala na przeciągnięcie uszkodzonego odcinka taśmy przenośnika do obszaru serwisowego ze zmniejszoną prędkością. Umożliwia także przeprowadzenie kontroli taśmy przenośnika pod kątem zużycia i uszkodzeń.
Linia Triol AT27 MV o stopniu ochrony IP66 (NEMA4) to rozwiązanie do zastosowań o dużej zawartości pyłu i bardzo często pyłu przewodzącego. VFD posiada dedykowany kanał chłodzący, aby zapewnić bezproblemową i niezawodną pracę przemiennika częstotliwości nawet w najtrudniejszych warunkach.
Linia Triol AT24 MP z chłodzeniem cieczą zapewnia możliwość pracy w przestrzeniach zamkniętych oraz pomieszczeniach bez wentylacji.
Linia Triol AT24 SD – kompaktowe rozwiązanie do zastosowań w trudnych warunkach o wymiarach w 750x450 mm i mocy do 630 kW. Takie wymiary pozwalają na umieszczenie sprzętu w miejscu o ograniczonej przestrzeni.
Linia Triol VFD AT27 ED posiada najmniejsze wymiary wśród przemienników częstotliwości klasy 6-11 kV!
Przemiennik częstotliwości z linii AT27 ED oszczędza nie tylko kilkadziesiąt centymetrów, ale średnio 25-30% powierzchni zajmowanej przez VFD.
Modułowa konstrukcja AT27 FC umożliwia czyszczenie i wymianę filtrów powietrza bez zatrzymywania VFD przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa dla personelu, a czas naprawy jest zminimalizowany dzięki nowoczesnym rozwiązaniom konstrukcyjnym i wymienności ogniw zasilających.
Umieszczenie wentylatorów chłodzących wyłącznie na zadaszeniu ułatwia zorganizowanie rozpraszania ciepła przez VFD Triol poprzez podłączenie kanałów bezpośrednio do górnej części przemienników częstotliwości wokół wentylatorów. Ciepło generowane przez konwerter podczas pracy nie będzie nagrzewało pomieszczenia, ale zostanie natychmiast odprowadzone z pomieszczenia, gwarantując długą i bezawaryjną pracę urządzenia.
Uniwersalność przemienników częstotliwości z linii Triol AT24 SD pozwala na ich pracę w sieci 380/480/690 V, jak również działanie z transformatorami obniżającymi napięcie własnej produkcji przy 6 i 10 kV. Dzięki temu przemienniki częstotliwości z linii AT24 SD doskonale sprawdzają się zarówno na nowych liniach, jak i podczas modernizacji istniejących obiektów.
Przemienniki częstotliwości Triol – niezawodne i ekonomiczne rozwiązanie!