Ekologicky Bezpřevodový Frekvenčně Řízený Pohon: Informace a Aplikace

V současné době se klade stále větší důraz na ekologickou udržitelnost a snižování energetické náročnosti průmyslových procesů. Jedním z klíčových prvků v tomto úsilí je optimalizace pohonných systémů, přičemž frekvenčně řízené bezpřevodové pohony představují inovativní řešení s mnoha výhodami.

Hluk a konvenční pohony

Významnými zdroji hluku poháněcí stanice jsou pohon a přesyp. Běžný „konvenční“ pohon má na ocelovém rámu uložen elektromotor, zakrytovanou spojku, brzdu a kuželočelní převodovku.

Bezpřevodový pohon: Inovativní řešení

ABB oznámilo, že jeho inovativní bezpřevodový pohon je nově možné využít pro širší spektrum dopravníkových systémů. Tento nejnovější pohon, již dříve vyzkoušený na větších motorech, je určen pro motory o středním výkonu (200kW až 3 MW /motor). Díky tomu se tato technologie stává ekonomicky dostupnější pro širší spektrum dopravníkových systémů, včetně mobilních systémů používaných v důlním průmyslu.

V rámci nového dopravníkového systému již není využívána převodovka. Tím se snižuje počet mechanických částí náchylných k opotřebování. Další výhody zahrnují podstatné snížení rozměrů, takže systém lze instalovat do menších prostor, má nižší hmotnost a k provozu systému stačí menší přístrojové vybavení.

Pilotní projekt a výsledky

V červenci 2017 bylo toto řešení instalováno v rámci pilotního projektu ve spolupráci se společností Lausitz Energie Bergbau AG (LEAG) do povrchového lignitového dolu Jänschwalde nedaleko německého Cottbusu. Je součástí vysokokapacitního výložníku korečkového rypadla (15 000 t/h) jako paralelní pohon ke stávajícímu převodovému řešení.

Čtěte také: Život s úsměvem a ohledem na přírodu

Oba pohony byly napojeny na stejnou hřídel motoru, což umožnilo velmi přesné porovnání obou řešení. Bezpřevodové řešení vykazuje lepší dynamickou přesnost a celkovou efektivitu než tradiční řešení.

I provozní údaje dokládají výhody bezpřevodového řešení s menším množstvím dílů. Je spolehlivější (o 50 % nižší poruchovost) a má nižší nároky na údržbu. Splňuje požadavky na ekologický design a energetickou náročnost stanovenou mezinárodními standardy, což důlním organizacím usnadňuje získávání environmetálních certifikací či povolení.

„Společnost LEAG k účasti na pilotním projektu vedlo zejména očekávání v oblasti vyšší efektivity, nižšího opotřebení, a tudíž i nižších nákladů na opravy a údržbu“, uvedl Peter Scholze, Head of Service Open Pit Mines, LEAG.

„Tyto výsledky byly ověřeny měřeními provedenými za provozu během posledních několika týdnů a jejich analýzou. Účastí v tomto projektu jsme potvrdili zájem naší společnosti o technické inovace orientované na budoucnost. Díky úzké spolupráci s ABB mohl být projekt dokončen během velmi krátké doby. Na lokální tým udělalo velký dojem rychlé a bezproblémové uvedení do provozu ze strany ABB. Také pracovníci zajišťující provoz a údržbu jsou spokojeni.

Frekvenční měniče a elektromagnetická kompatibilita

Článek se zabývá problematikou rušivých vlivů generovaných měniči frekvence s napěťovým meziobvodem a šířkově pulsní modulací pro střídavé pohony z pohledu běžné průmyslové praxe. Může být využit jako pomůcka zejména projektanty, provozními a servisními techniky při navrhování a provozu uvedených zařízení a zároveň být zdrojem inspirace pro operativní řešení problémů, oživování a provoz frekvenčně řízených pohonů.

Čtěte také: Eko prací prášky: Jak vybrat ten správný?

Hned v úvodu je třeba poznamenat, že otázky spojené s elektromagnetickou kompatibilitou jsou velmi obtížně řešitelné analytickými metodami v laboratorních podmínkách, natož v podmínkách průmyslového provozu. Řešení elektromagnetické kompatibility měničů frekvence tedy spočívá zejména v dodržování určitých zásad při projektování, realizaci a provozu pohonu, jakož i v případném vyhodnocování rušivých účinků s pomocí výsledků měření. I při dodržení všech zásad však nelze mít předem jistotu, že problémy s rušením nevzniknou. Při jejich případném odstraňování u konkrétního zařízení se využívají zejména empirické postupy.

Standardní provedení měniče frekvence

Nejstandardnější provedení měniče frekvence pro průmyslové pohony lze charakterizovat těmito znaky: vstupní usměrňovač je nejčastěji realizován třífázovým (v případě malých výkonů někdy i jednofázovým) diodovým můstkem, výstupní napětí usměrňovače je vyhlazeno kondenzátorem, v případě potřeby generátorického brzdění pohonu je ke stejnosměrnému obvodu připojena brzdná jednotka s rezistorem, výstupní střídač IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor, bipolární tranzistor s izolovaným hradlem), výstupní napětí střídače je formováno šířkově pulsní modulací s frekvencí nejčastěji v rozsahu od 1 do 20 kHz.

Rušivé vlivy měničů frekvence

Rušivé vlivy těchto měničů frekvence je možné rozčlenit do těchto skupin:

• rušivé vlivy na napájecí síť - měnič frekvence odebírá nesinusový proud, pracuje se špatným činitelem výkonu l = P/S (obdoba účiníku cos j, avšak se zohledněním vyšších harmonických) a zatěžuje síť vyššími harmonickými, spektrum harmonických i l se mohou rychle měnit,
• rušivé vlivy na výstupu měniče - nepříznivé vlivy na motor, zejména vyšší napěťové namáhání motoru, větší hluk, přídavné tepelné ztráty, větší zvlnění momentu,
• vysokofrekvenční elektromagnetické rušení - sleduje se zejména pásmo 150 kHz až 30 MHz; uplatňuje se na vstupu i výstupu měniče a může rušit HDO (hromadné dálkové ovládání), zabezpečovací systémy, rádiový a televizní přenos, řídicí a měřicí systémy atd.

Normy elektromagnetické kompatibility

Požadavky na omezení rušivých vlivů elektronických zařízení a zároveň na odolnost proti vnějším rušivým vlivům jsou zakotveny v příslušných normách. Pro měniče frekvence mají hlavní význam tyto normy:

• ČSN EN 61000-6-1 - Elektromagnetická kompatibilita - odolnost - prostředí obytné, obchodní a lehkého průmyslu,
• ČSN EN 61000-6-2 - Elektromagnetická kompatibilita - odolnost - průmyslové prostředí,
• ČSN EN 61000-6-3 - Elektromagnetická kompatibilita - emise - prostředí obytné, obchodní a lehkého průmyslu,
• ČSN EN 61000-6-4 - Elektromagnetická kompatibilita - emise - průmyslové prostředí,
• ČSN EN 55011 - Elektromagnetická kompatibilita - definice limitů emisí vysokofrekvenčního rušení pro pohony.

Udržitelnost a energetická účinnost

Od roku 2016 máme certifikovaný systém energetického managementu dle DIN EN ISO 50001. Známe naši Corporate Carbon Footprint (CCF) a na základě toho každý rok definujeme opatření pro další snižování.Pomocí našeho systému environmentálního a energetického managementu (UMS/EnMS) chceme neustále a udržitelně zlepšovat naši energetickou účinnost a environmentální výkonnost.

Čtěte také: Citrusová kůra jako zdroj ekologického plastu

Jako důkaz našeho závazku a ekologické odpovědnosti jsme kromě certifikovaného systému energetického managementu od roku 2025 získali také certifikát environmentálního managementu ISO DIN EN 14001. Naše flotila je elektrifikována. Již roky preferujeme zařazovat do našeho vozového parku pouze vozy PHEV (plug-in hybridní vozidla) a BEV (elektrické) a disponujeme velkoryse dimenzovanou nabíjecí infrastrukturou, která je navíc poháněna zelenou elektřinou.

Elektřina jako zdroj energie již byla převedena na 100% certifikovanou zelenou elektřinu. Část vlastních energetických potřeb si navíc generujeme pomocí několika fotovoltaických systémů. V rámci kampaně na výsadbu stromů jsme podpořili výsadbu celkem 3 000 stromů v lese v Sinnu. Tím se napraví velká část škod způsobených suchem a napadením kůrovcem. Tento závazek je součástí iniciativy naší značky "for you. forever." a zdůrazňuje naše pokračující úsilí o podporu udržitelných a ekologicky šetrných řešení.

NORD DRIVESYSTEMS a energetická efektivita

NORD DRIVESYSTEMS, jeden ze světových lídrů v pohonné technice, si je vědom své odpovědnosti za životní prostředí. NORD výrobky přinášejí zákazníkům při svém provozu snížení spotřeby elektrické energie. Na hospodárný vývoj, ochranu životního prostředí a úsporu energií není u NORD nahlíženo jako na předepsaný požadavek, ale cíle jsou chápány jako samozřejmost a je jim kompletně podřízeno vývojové zadání.Tyto cíle se dosahují na základě významného zvyšování energetické efektivity u nových produktů firmy NORD DRIVESYSTEMS.

Energeticky efektivní synchronní motor s permanentními magnety poslední generace redukuje ztráty v porovnání s aktuální řadou IE4 ještě významněji. Hladký motor bez vrtulky ventilátoru dosahuje vysoké hodnoty účinnosti, která v určitém rozsahu výrazně převyšuje energetickou třídu IE5. Díky širokému rozsahu momentů je tento motor vhodný pro hospodárný provoz i v částečném zatížení. Motorový koncept bude postupně rozšiřován o další velikosti a výkony.

Motor je snadno omyvatelný, odolný korozi, vhodný pro vlhké provozy a také pro hygienicky náročná a nevlídná prostředí.Pro tento motor jsou dostupné povrchové úpravy nsd tupH a krytí IP69. Snímač otáček je standardně integrován a chráněn proti poškození uvnitř v tělese motoru a jako příslušenství lze integrovat také brzdu. Kompaktní motor IE5+ je díky svému frekvenčnímu rozsahu, své dobré přetížitelnosti a výkonovém pokrytí vzorem snížení počtů variant.

Díky této redukci v podobě daného motoru, získá uživatel pohonů výhody v podobě snížení administrativních nákladů, pokles výrobních, logistických, skladových a servisních procesů. V kombinaci s vysokou účinností se docílí výrazného celkového snížení provozních nákladů (TCO).

tags: #ekologicky #bezprevodovy #frekvencne #rizeny #pohon #informace

Oblíbené příspěvky:

• Udržitelné bydlení v Lounech
• Územní plán a umělecká kritika
• Článek o Místu Místa od SEVERu
• Doporučení pro šetrné osvětlení
• Kniha o šestém vymírání