Softstarty Danfoss w transporcie technologicznym

Softstarty mają szczególnie duże 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.

Taśmociągi płytkowe

Obiektem pierwotnych działań modernizacyjnych były taśmociągi płytkowe, które transportowały butelki w zgrzewkach. Cykl produkcyjny zakładał częste zatrzymania tego odcinka taśmociągu, nierzadko przy pełnym obciążeniu butelkami. Służby utrzymania ruchu musiały borykać się z licznymi awariami elementów transmisyjnych. Łańcuchy napędowe często ulegały zerwaniu, a 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. Problem dotyczył także trwałości łożysk w tych przekładniach oraz elementów transmisyjnych.

Softstarty i płynnośc ruchu

Kolejnym czynnikiem mającym wpływ na poprawność procesu technologicznego jest płynność załączeń. Podczas rozruchów bezpośrednich powstają szarpnięcia transporterów, powodujące niekontrolowane przemieszczenia produktów, co nierzadko prowadzi do ich uszkodzenia. Takie okoliczności powodowały zatrzymanie produkcji, co wymagało interwencji obsługi. Z tego też powodu następnym odcinkiem linii technologicznej poddanym modernizacji były przenośniki rolkowe transportujące palety z produktami. Aby usprawnić proces produkcji, należało zaproponować rozwiązanie usuwające wszystkie te usterki, a jednocześnie nie generujące zbyt wysokich kosztów. Biorąc pod uwagę fakt, że regulacja prędkości obrotowej nie była w tym przypadku wymagana, optymalnym rozwiązaniem okazały się softstarty. Są to sprawdzone rozwiązania utrzymujące prąd rozruchowy silników indukcyjnych na rozsądnym poziomie, co pozwala zmniejszyć naprężenia i wibracje, wpływające znacząco na awaryjność napędów.

Warunki pracy softstartów

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. 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 były trudne do spełnienia. Technologia zakłada od 70 do 120 rozruchów na godzinę, przez 24 godziny na dobę i 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.

Wybrane modele

W porównaniu do podobnych rozwiązań, umożliwiających najwyżej do kilkudziesięciu rozruchów na godzinę, softstarty CI-tronic mają lepsze parametry. Różnica wynika z zastosowania 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 przez zastosowanie warstwy kompozytowej, która eliminuje 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, które wytrzymuje softstart.

Oprócz odmiennej technologii wykonania warstwy energoelektronicznej, cechą wyróżniającą softstarty CI-tronic jest brak wbudowanych przekaźników obejściowych na elementach mocy. I właśnie to rozwiązanie decyduje o niebywałej odporności na prądy rozruchowe (nawet do 8 × In), oraz wysokiej częstotliwości załączeń.

Podsumowanie

Warto dodać, że nic nie stoi na przeszkodzie by dokonać modernizacji już działającej linii. Sofstarty CI-tronic mogą być sterowane napięciem z przedziału od 24 do 480 V_AC/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 umiejscowionych styczników. Co nie mniej ważne, ze względu na wielkość i konstrukcję radiatora nie ma potrzeby pozostawiania przerw wentylacyjnych pomiędzy aparatami.

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