Производство стали, возможно, представляет собой одну из самых сложных условий эксплуатации для двигателей и приводных технологий. Вибрация, высокая температура и загрязнение относятся к числу факторов, препятствующих надежной и эффективной работе устройств управления движением. Действительно, необслуживаемые двигатели и приводы становятся все более важным требованием для инженеров-металлургов, которым необходимо минимизировать как плановые, так и внеплановые простои для достижения требуемого уровня производительности и соблюдения графиков поставок.
Среди тенденций, особенно для тех, кто производит популярные стальные изделия, такие как трубы со спиральной сваркой, является переход от двигателей постоянного тока к новейшим асинхронным двигателям. Из-за дороговизны обслуживания и эксплуатации некоторых двигателей постоянного тока многие инженеры сталелитейного сектора ищут альтернативные, более экономичные решения, в которых используются асинхронные двигатели переменной частоты и инверторные приводы, предпочтительно от одного источника.
В таком сценарии ключевым фактором является определение асинхронных двигателей, которые можно легко заменить на технологию постоянного тока без какой-либо потери производительности. В качестве примечания проверьте номинальный крутящий момент и частоту вращения для работы при постоянной мощности. Новейшие асинхронные двигатели с переменной частотой вращения обеспечивают номинальный крутящий момент примерно до 3000 Нм и частоту вращения от 0 до 10 000 об/мин. Производители стали, которые сделают соответствующий выбор, выиграют от экономичного решения, обеспечивающего более низкие затраты на техническое обслуживание и конкурентоспособную цену двигателя и привода в сборе.
Всегда выбирайте привод, обеспечивающий лучшую в своем классе производительность асинхронного двигателя. Привод также должен обеспечивать гибкую скорость и позиционный интерфейс обратной связи, который поддерживает широкий спектр технологий обратной связи, от надежных преобразователей до датчиков высокого разрешения. Здесь новейшие приводы с регулируемой частотой вращения переменного тока, используемые в системах управления с замкнутым контуром, могут обеспечить ту же производительность, что и регуляторы постоянного тока.
Этот тип инверторного привода пользуется популярностью, например, у металлургов, производящих рельсы для железнодорожной промышленности. Здесь на производственных линиях по разделке по длине, которые имеют первостепенное значение для удовлетворения растущих требований к пропускной способности, обрабатываются рельсы длиной от 30 до 120 метров. Сегодня предпочтение отдается более длинным рельсам, поскольку они не только сокращают количество стыков, но и значительно повышают безопасность на железнодорожном транспорте.
Новейшие инверторные приводы и технологии редукторов предлагают комбинированные решения для двух типов основных механизмов на линиях резки по длине: цепных конвейеров и рольгангов. Опять же, предпочтительнее использовать один источник, поскольку эта стратегия может обеспечить уровень производительности, намного превышающий тот, который достижим у отдельных поставщиков. Большинство решений подобного рода также чрезвычайно просты в установке и выводе из эксплуатации, что важно с точки зрения технического обслуживания, например, если требуется заменить роликовый подшипник или энкодер.
Конечно, сегодня большая часть стали производится в рулонах, что, в свою очередь, требует производства эффективного оборудования для обработки рулонов, оснащенного правильно подобранными приводами и двигателями, которые способны обеспечить максимальную надежность, производительность и точность. Типичное оборудование здесь включает в себя машины для намотки / размотки стали, штабелирующие машины, прокатные машины, продольные и поперечные разрезные машины, токарные станки, упаковочные машины и системы резки. Что касается последнего, то часто ожидается, что устройство с вращающимся ножом для рулона большой толщины будет работать со скоростью 100 м/мин, в то время как система летающих ножниц для материалов с более высоким пределом текучести работает со скоростью 50 м/мин. Несмотря на эти повышенные скорости, точность в секторе обработки рулонов обычно находится в пределах ± 0,2 мм.
Приводы с регулируемой частотой вращения должны обеспечивать необходимую скорость и отклик, которые, в свою очередь, позволяют управлять высокодинамичными приложениями с воспроизводимой точностью. Новейшие приводные технологии оснащены интеллектуальными модулями, которые позволяют пользователям управлять комплексными программами, требующими движения по нескольким осям и профилям, синхронизированным с высокой точностью. Это требует быстрых и точных перемещений, которые позволяют свести к минимуму количество брака и увеличить время безотказной работы производства, и все это без нагрузки на механические детали.
Типичным решением для линии поперечной резки, включающей разматыватель, выравниватели, летучие ножницы, конвейеры и штабелеры, например, был бы шкаф управления, в котором размещено около 20 приводов переменного тока, часто в конфигурации шины постоянного тока, что обеспечивает хорошую стабильность и оптимизированное энергопотребление. Сетевые конфигурации, конечно, будут отличаться, но обычно Profinet соединяет ПЛК с приводами, кодерами и удаленным вводом-выводом, в то время как Ethernet позволяет проверять и изменять параметры системы через удаленный ПК, включая параметры приводов. Эта возможность облегчает поиск неисправностей и замену элементов.
Частотно-регулируемые приводы также могут увеличить время безотказной работы чистовых станов на предприятиях по производству алюминия. Такие мельницы обеспечивают ускорение и замедление в районе 1,5 секунд на 1000 оборотов в минуту. Кроме того, многие из этих мельниц должны работать в конфигурации с замкнутым контуром и останавливаться и запускаться через 1-1,5 секунды. Литейные заводы по всему миру, которые производят алюминиевую катанку и заготовки для мирового рынка автомобильной промышленности и потребительских товаров, требуют высокого уровня надежности, для чего часто требуются резервные приводы переменного тока с ЧРП, работающие с асинхронными двигателями с жидкостным охлаждением, которые особенно подходят для работы с переменной скоростью. Такие решения все чаще используются для устранения простоев на производственных предприятиях.
Опять же, новейшие интеллектуальные модули могут быть использованы для обеспечения высокоскоростного доступа к диску, глобальной связи и интеграции с ИТ-технологиями, такими как беспроводные сети.
