Vecoplan的HiTorc直接驱动提高了粉碎效率,并且需要更少的维护

01/01/2021
马达驱动领域的特斯拉

当碎纸机必须长时间艰苦工作时,Vecoplan依靠其经过验证的HiTorc直接驱动器。集成在变频器中的控制器可确保在所有时间和所有操作条件下,转子轴均可获得最佳转矩。因此,该驱动器非常节能。更重要的是,这种纯电动解决方案不需要离合器、皮带传动或飞轮,这意味着维护成本大大降低。HiTorc驱动器多年来已经证明了自己,使Vecoplan在市场上具有明显的技术领先地位。

“我们一直在努力满足市场日益增长的需求,”Vecoplan AG工业粉碎开发经理马丁·巴尔德斯(Martin Baldus)说。欧宝平台正规吗“我们为客户提供具有成本效益的系统,为他们带来长期利益。”该公司总部位于德国西沃尔德州(westwald)的巴德马里恩贝格(Bad Marienberg),开发、生产和销售用于粉碎、输送和加工生产和回收的初级和二级原材料的机械。粉碎正成为一个越来越大的挑战。鲍德斯说:“我们客户的机器经常24小时运转,有时一周七天。”碎纸机的任务包括为水泥厂的燃烧炉准备材料,以及高效地处理塑料袋中收集的塑料、金属和复合材料制成的包装。生活垃圾是另一种输入材料。碎纸机还可以处理木材废料、用过的木头和根球——这些材料经常被杂质污染。Vecoplan电气工程主管Daniel Kessler补充道:“对于运营商来说,这些系统的停机时间可能会非常昂贵。“因此,这些机器必须坚固、耐污染、可靠和低维护。” The rotor drive is a key element. “We recommend dynamic, high-torque, quick-start drives in the HiTorc series especially to those customers who have continuous operation.”

经过多年的证明

大约20年前,Vecoplan的工程师在为撕碎设备寻找更高效的驱动器时,提出了HiTorc驱动器的概念。碎纸机不得不承担越来越艰巨的工作,机器也变得越来越大。这也影响了可以使用的驱动器类型。它们必须适合于增加的吞吐量,并提供足够的扭矩来处理外来物质。当时的设计经理沃尔夫冈·利波夫斯基(Wolfgang Lipowski)在一本工程杂志上偶然看到了一篇关于同步电机的文章。他们的力量和加速给他留下了深刻的印象。它们在刹车后迅速启动的能力似乎非常适合粉碎。这些驱动器的另一个优点是,它们通过直接作用于碎纸机轴的磁场产生必要的扭矩。与传统的电动机不同,它们不需要变速箱,而是依赖于变频器。“齿轮总是意味着摩擦,”Baldus解释道。 “Extraneous material causes shocks in the shredding process that must be absorbed by the flanks of the gear teeth or the drive belts. These components wear out and have short maintenance intervals. The service personnel have to replace them on a regular basis.”

为了找到合适的合作伙伴来制造电机,Vecoplan联系了位于米尔滕贝格的Oswald Elektromotoren GmbH公司。Kessler说:“我们与变频器制造商KEB Automation KG一起,开发了一个适用于所有所需尺寸的驱动器的概念,并使其成熟。”HiTorc诞生了。Vecoplan于2005年向市场推出了同步电动机和变频器的组合。解决方案是独特的-一个缓慢运行的电力直接驱动碎纸机。

动态启动,即使与全机

HiTorc驱动器没有皮带、齿轮、飞轮或离合器等机械部件。这使得碎纸机更加坚固。巴尔德斯说:“由轴断、过载离合器烧毁或齿轮缺陷引起的一次计划外停机就足以证明使用HiTorc驱动器是正确的。”“该驱动器显著降低了维护成本和停机时间。”

在没有上述机械部件的情况下,实心钢转子的飞轮效应和电机转矩可以结合起来实现高效率。“缓慢的传动系统是一个障碍,”Baldus解释道。凯斯勒说:“如果碎纸机必须刹车,传统的驱动系统通常无法重新启动。”“工人首先要用手清理机器。”相比之下,由于其相当大的功率,HiTorc改善了启动和倒车行为,因为整个驱动系统的质量惯性矩显著降低。扭矩的高可用性使在负载下启动无问题,即当粉碎区域满时。操作人员只要按一下按钮,就可以随时重新启动机器。没有必要清空料斗。

得益于连续速度分析和电流评估,全自动控制系统可以在正在进行的粉碎过程的早期阶段检测机器过载。如果遇到阻碍,转子轴在短短几毫秒内停止。这样可以防止重要部件损坏。经过短暂的反向旋转后,Vecoplan驱动器在几秒钟内再次转向所需的方向。凯斯勒说:“装有HiTorc的碎纸机就像电动汽车一样反应灵敏。”“它可以在站立启动时获得高扭矩,而无需首先达到一定的速度。”

效率显著提高

HiTorc驱动器比齿轮传动系统效率高得多。仅机械驱动元件的缺失就占了大约10%到15%的增益。这一因素使得同步电机在部分负载下特别有效。在空转过程中,它只消耗类似异步电动机所需功率的十分之一。对于非均质材料和不规则输入,这种情况尤其常见。凯斯勒说:“总而言之,用户受益于更低的能源消耗。”“与其他机电驱动相比,可节省高达40%的能源。对于液压驱动,这个数字可以高达60%。一些Vecoplan客户每年节省了多达5万欧元。”

与应用程序匹配

根据应用程序的不同,Vecoplan提供了不同性能等级的HiTorc驱动器。Kessler说:“我们根据给定情况下所需的输出、转矩和转子速度,找到变频器和直接驱动电机的正确组合。”例如,开袋器转得很慢,因为机器的主要工作是打开垃圾袋。这里需要相当大的扭矩。重碎纸机通常转得更快。例如,VEZ 3200 TT由两个同步驱动器提供动力,每个驱动器的峰值扭矩为110,000牛顿米。在优化的主/从操作中,驱动器在扩展矢量控制模式下通过两个变频器进行调节。集成在变频器中的控制器确保在所有时间和所有操作条件下,在转子轴上可用的最佳转矩。速度和转矩相关的控制使经济的操作。当需要时,扭矩是可用的。 Power is also reduced if it is not required for the shredding process.

HiTorc驱动器相对于竞争对手的另一个优势是体积小巧。占用空间小,有利于机械设计。驱动器也更容易安装,因为没有校准工作是必要的。

不是经常,但经常

HiTorc驱动器适用于哪些应用?马丁·鲍德斯不用想太久。“连续多班操作显然是HiTorc的优势所在。这就是电机驱动领域的特斯拉。”

HiTorc驱动器在市场上获得了非常积极的反响。鲍德斯说:“这当然是我们独特的卖点之一。“这种驱动器概念的卓越声誉经常为我们带来客户。但最终,决定性的因素是我们针对其特定应用的整体解决方案。”在HiTorc系列中,一次驾驶会持续多长时间?鲍德斯说:“有时我们不得不在使用了五年或十年后更换一些滚子轴承。”“否则它将永远持续下去。”最近,他与一位客户交谈,这位客户有3台碎纸机,总共有6个HiTorc驱动器。“到目前为止,它们已经运行了25000小时,并且运行无故障。”另一个应用程序要求非常高的客户直到58,000个工作小时后才需要更换HiTorc。 “The customer had only done the usual maintenance; during that time we never had to overhaul or repair the motor.”

碎纸机有效地处理由塑料、金属和复合材料制成的包装。生活垃圾是另一种输入材料。转子驱动是一个关键元件。

多年来,Vecoplan一直依赖其经过验证的HiTorc直驱。