Softstarty zwiększają niezwodność produkcji Nałęczowianki
Jednym z kluczowych parametrów decydujących o wydajności procesów technologicznych jest czas pracy między przeglądami. Softstarty istotnie wydłużają żywotność silników i przekładni, przyczyniając się tym samym do obniżenia kosztów napraw i przeglądów. Ma to szczególne znaczenie zwłaszcza podczas bardzo częstych rozruchów silników, np. na taśmociągach i podajnikach. Taką właśnie aplikację, typową dla instalacji rozlewni wód, zmodernizowano w zakładzie produkcyjnym firmy Nałęczowianka w Nałęczowie.
Najpierw zmodernizowano taśmociągi płytkowe transportujące butelki w zgrzewkach. Cykl produkcyjny zakładał częste zatrzymania tego odcinka taśmociągu, nierzadko przy pełnym obciążeniu butelkami. Służby utrzymania ruchu musiały mierzyć się z licznymi awariami elementów transmisyjnych. Łańcuchy napędowe ulegały zerwaniu, a same przekładnie ulegały uszkodzeniu. Przy szarpnięciach, zwłaszcza przy rozruchach pod pełnym obciążeniem, łańcuchy napędowe się naciągały, co w konsekwencji powodowało przeskakiwanie ogniw na kołach zębatych i prowadziło do awarii przekładni. Nie bez znaczenia pozostawała również trwałość łożysk w przekładniach oraz elementów transmisyjnych.
Softstarty
Na poprawność przebiegu procesu technologicznego ma też wpływ płynność załączeń. Niestety, podczas rozruchów bezpośrednich ubocznym efektem są szarpnięcia transporterów powodujące niekontrolowane przemieszczenia produktów, nierzadko prowadzące do ich uszkodzenia. Takie okoliczności powodowały zatrzymanie produkcji, co wymagało interwencji obsługi. Z tego też powodu, zaraz po taśmociągach płytkowych, zmodernizowano przenośniki rolkowe, które transportowały palety z produktami.
Fot. Softstarty zamontowano w przenośnikach rolkowych; źródło: Danfoss
Aby usprawnić proces produkcji, należało zatem zaproponować rozwiązanie usuwające wszystkie te usterki, które nie będzie generowało zbyt dużych kosztów. Biorąc pod uwagę fakt, że regulacja prędkości obrotowej nie była w tym przypadku wymagana, najbardziej optymalnym rozwiązaniem wydawały się softstarty. Urządzenia te są sprawdzonym rozwiązaniem utrzymującym prąd rozruchowy silników indukcyjnych na rozsądnym poziomie, co pozwala zmniejszyć naprężenia i wibracje, wpływające znacząco na awaryjność napędów. Zapewniają łagodny rozruch maszyn.
Pierwsze zainstalowane sofstarty serii CI-tronic firmy Danfoss pracują w tej aplikacji już prawie 4 lata, co miało ogromne znaczenie przy podejmowaniu kolejnych decyzji, zwłaszcza w obliczu ograniczenia kosztów remontów mechanicznych linii technologicznej. W związku z powyższym, wybór ponownie padł na sofstarty Danfossa serii CI-tronic. Czynnikiem decydującym w odniesieniu do wymagań procesu technologicznego była nielimitowana liczba rozruchów na godzinę. Wymagania stawiane urządzeniom rozruchowym nie były łatwe do spełnienia. Technologia zakłada częstość rozruchów na poziomie od 70 do 120 na godzinę, 24 godziny na dobę przez siedem dni w tygodniu. Tradycyjne styczniki elektromechaniczne, pracujące w takim cyklu, szybko ulegały zużyciu i musiały być często wymieniane, tym bardziej więc koniecznym wydawało się rozwiązanie bazujące na elementach energoelektronicznych.
Technologia Low Thermal Expansion
W porównaniu do podobnych rozwiązań, które umożliwiają najwyżej do kilkudziesięciu rozruchów na godzinę, softstarty CI-tronic mają znacznie lepsze parametry. Różnica wynika z zastosowania unikatowej technologii LTE (Low Thermal Expansion), która zapewnia żywotność sięgającą nawet 50 milionów operacji.
W konwencjonalnych urządzeniach energoelektronicznych ograniczona emisja ciepła może prowadzić do uszkodzeń mechanicznych wynikających z różnic współczynników rozszerzalności cieplnej ceramiki podłoża oraz metalu radiatora. LTE zapewnia obniżenie naprężeń termicznych poprzez zastosowanie warstwy kompozytowej eliminującej wpływ różnych współczynników rozszerzalności cieplnej, a dodatkowo poprawia odprowadzanie ciepła. Stosowanie próżni technologicznej podczas procesu klejenia warstw konstrukcji usuwa pęcherze powietrza zmniejszające czynną powierzchnię radiacyjną, co znacząco podnosi trwałość i liczbę cykli.
Oprócz odmiennej technologii wykonania warstwy energoelektronicznej, cechą wyróżniającą jest brak wbudowanych przekaźników obejściowych na elementach mocy. Rozwiązanie to decyduje o bardzo dużej odporności na prądy rozruchowe (nawet do 8 × In), oraz na dużą częstość załączeń.
Alternatywne możliwości
Warto dodać, że nic nie stoi na przeszkodzie aby dokonać modernizacji już działającej linii. Sofstarty CI-tronic mogą być sterowane napięciem z przedziału od 24 do 480 VAC/DC, co pozwala zaadoptować je do każdej szafy rozdzielczej, niezależnie od stosowanego standardu napięcia sterującego. Dodatkowym ułatwieniem jest sposób montażu na szynie DIN, co przy szerokości modułowej 45 mm pozwala zainstalować je dokładnie w miejsce wcześniej zainstalowanych styczników. Nie mniej ważne, ze względu na wielkość i konstrukcję radiatora jest to, że nie ma potrzeby pozostawiania przerw wentylacyjnych pomiędzy aparatami.
Fot. Fragment szafy sterowniczej z zamontowanymi urządzeniami; źródło: Danfoss
Artykuł powstał przy współpracy z firmą Nałęczowianka Sp. z o.o. i w oparciu o doświadczenia jej służb utrzymania ruchu.
Krzysztof Powała
Danfoss Sp. z o.o.
05-825 Grodzisk Maz., ul. Chrzanowska 5
www.danfoss.pl