Toepassing van frequentieomvormers in transportbanden en materiaalverwerking
Toepassing van frequentieomvormers in transportbanden en materiaalverwerking
Kerntoepassingswaarde
Het primaire doel van het gebruik van een VFD in een transportsysteem is het vervangen van traditionele methoden voor direct-on-line starten of mechanische snelheidsregeling (bijvoorbeeld tandwielkasten, motoren met regelbare snelheid), waardoor intelligente en flexibele besturingDe kernwaarde ervan komt tot uiting in de volgende aspecten:
Belangrijkste voordelen en functies
Soepele zachte start/zachte stop, waardoor spanningsschokken worden geëlimineerd
Traditioneel probleem: Wanneer een motor direct start, wordt er onmiddellijk koppel op de riem uitgeoefend, wat een zware mechanische schok veroorzaakt. Dit zet componenten zoals riemverbindingen, rollen en lagers onder enorme spanning, wat de levensduur van de apparatuur verkort en kan leiden tot slippen, verkeerde uitlijning of zelfs breuk van de riem. Plotselinge stops kunnen ervoor zorgen dat materialen door inertie instorten of morsen.
VFD-oplossing: De omvormer maakt het mogelijk om lineaire of S-curve acceleratie- en deceleratietijden in te stellen, waardoor het motorkoppel soepel kan toenemen en afnemen. Dit bereikt zacht starten En zachte stop van de transportband, waardoor mechanische schokken volledig worden geëlimineerd en de mechanische structuur wordt beschermd. Dit is met name gunstig voor transportbanden over lange afstanden en met zware lasten.
Traploze snelheidsregeling en procesaanpassing
Traditioneel probleem: Een transportband met vaste snelheid kan zich niet aanpassen aan de verschillende productieritmes van de voor- en nabewerkingsprocessen. Als de voorbewerkingsapparatuur bijvoorbeeld snel is en de nabewerkingsapparatuur langzaam, ontstaat er materiaalophoping; omgekeerd ontstaat er materiaaltekort.
VFD-oplossing: Operators kunnen eenvoudig pas de transportbandsnelheid in realtime aan via een Human-Machine Interface (HMI) of externe signalen (bijv. analoge signalen, PLC-commando's). Hierdoor kan de transportbandsnelheid perfect worden gesynchroniseerd met de apparatuur stroomopwaarts (zoals vulmachines, verpakkers) of stroomafwaarts (zoals sorteermachines, palletiseerrobots), wat een soepele werking van de gehele productielijn garandeert.
Energiebesparing en verminderd verbruik
Voor transportsystemen die niet altijd op volle belasting draaien (bijv. intermitterende toevoer), kan de frequentieregelaar het motortoerental aanpassen op basis van de werkelijke belasting, waardoor wordt voorkomen dat de motor constant op volle toeren draait. Dit leidt tot aanzienlijke energiebesparingen. Hoewel het effect minder uitgesproken is dan bij ventilator- en pomptoepassingen, zijn de cumulatieve energiebesparingen voor systemen die langdurig draaien nog steeds aanzienlijk.
Multi-Drive Synchronisatie Controle
Toepassingsscenario: Bij transportbanden met zeer lange afstanden zijn meestal meerdere motoren nodig om de transportbanden tegelijk aan te drijven.
VFD-oplossing:Door VFD-besturing te gebruiken, kunt u geavanceerde functies gebruiken zoals Master-Slave-besturingEén VFD (de master) regelt de snelheid, terwijl een of meer andere VFD's (de slaves) het koppel regelen, waardoor gelijkmatige stroomverdeling en strikte snelheidssynchronisatie tussen alle aandrijfmotoren. Dit voorkomt problemen zoals ongelijkmatige slijtage, slip of zelfs riembreuk veroorzaakt door een onevenwichtig motorvermogen.
Programmeerbare logische besturing en automatiseringsintegratie
Ze kunnen interacteren met foto-elektrische sensoren of encoders bereiken transport over vaste afstand (het nauwkeurig stoppen van een object nadat het naar een bepaalde positie is verplaatst).
Ze kunnen worden ingesteld voor verschillende automatische bedrijfsmodi, zoals hoge snelheid, lage snelheid inspectie en jog-modus.
Ze integreren gemakkelijk met hogere niveaus PLC's en SCADA-systemen via veldbusprotocollen (bijv. Profibus, Modbus, Ethernet/IP) om opdrachten te ontvangen en statusparameters te uploaden, en zo een integraal onderdeel van het gehele automatiseringsnetwerk te worden.
Moderne frequentieregelaars hebben ingebouwde, eenvoudige PLC-functies (bijvoorbeeld PID-regelaars, instellingen voor meerdere snelheden). Bijvoorbeeld:
Lage onderhoudskosten en hoge betrouwbaarheid
Een soepele start zorgt voor een aanzienlijke vermindering van de mechanische slijtage van de motor, versnellingsbak en riem, waardoor het aantal storingen en de onderhoudskosten afnemen.
De uitgebreide beveiligingsfuncties van de frequentieregelaar (overstroom, overspanning, faseverlies, oververhitting, enz.) waarschuwen de motor vroegtijdig en beschermen deze tegen doorbranden door overbelasting.
Typische toepassingsscenario's
assemblagelijnen: Pas de transportbandsnelheid flexibel aan op basis van de bedrijfstijd van verschillende werkstations om het productieritme te optimaliseren.
Verpakkingslijnen: Synchroniseer de snelheid van de transportband strikt met de snelheid van de verpakkings- en sluitmachines om een netjes en ordelijk verpakkingsproces te garanderen.
Materiaalsorteersystemen: Wordt meestal gebruikt in combinatie met een visueel herkenningssysteem of sensor. Dankzij de nauwkeurige positioneringsregeling van de VFD (joggen, lage snelheid) worden items nauwkeurig gestopt op de locatie van de sorteerrobot of duwer.
Hellende/dalende transportbanden: Tijdens het dalende transport kan de motor in een regeneratieve remstand gaan. De VFD kan werken met een remeenheid En remweerstand om deze geregenereerde energie af te voeren, overspanningsstoringen te voorkomen en een constante snelheid te handhaven.
Zwaar en langeafstandstransport: Zoals transportbanden in mijnbouw en havens. Het gebruik van de soft start/stop- en multi-drive synchronisatiefuncties van de VFD is essentieel voor een veilige en stabiele werking.
Samenvatting
Het toepassen van een frequentieregelaar op een transport- en materiaalverwerkingssysteem gaat veel verder dan alleen snelheidsregeling. Het vertegenwoordigt een upgrade in controlemethodologieDe kernwaarde ervan ligt in:
Verbetering van de systeembetrouwbaarheid: Apparatuur beschermen door middel van zachte start/stop.
Verbetering van de productieflexibiliteit:Aanpassen aan complexe processen door traploze snelheidsregeling.
Intelligente besturing mogelijk maken: Eenvoudige integratie in automatiseringsnetwerken via buscommunicatie.
Energieverbruik optimaliseren: Elektriciteit besparen door de snelheid aan te passen op basis van de vraag.
Daarom is het toevoegen van een frequentieomvormer aan een transportsysteem een verstandige keuze voor het verhogen van de automatisering, het waarborgen van de stabiliteit van de productie en het verlagen van de totale kosten, zowel bij nieuwe projecten als bij het aanpassen van bestaande lijnen.
