为了既提高生产率又满足更严格的环境法规,必须通过创新解决方案降低能耗。新驱动系统由电动机、变速箱和变频器组成,可将电动机损耗降低多达60%。该系统特别适合输送技术领域的应用:实现制动能量回馈、启动时快速达到全功率输出,以及无传感器位置定位。
企业面临着提高生产率和同时降低成本的挑战。能源效率作为核心议题,出于经济和生态原因变得越来越重要。面对不断上涨的能源价格和即将出台的生态设计指令等严格环境法规,企业必须找到创新解决方案来降低能耗并减少CO2排放。

图1 在包裹分拣等长距离输送系统中,采用高效驱动系统可实现巨大的节能潜力
自动化专家伦茨针对这些需求开发了新型IE5/IE7电动机驱动系统。该系统可将电动机损耗降低多达60%,从而显著减少能源需求和CO2排放,不仅降低了运营成本,还对实现ESG目标做出重要贡献。
通过伦茨新型IE5/IE7电动机驱动系统,企业可以更高效地设计整个工艺流程链,从而实现显著节能。特别是在邮政包裹、机场和食品等行业,这些通常具有长距离输送线的领域,节能潜力巨大。伦茨借此为内部物流设定了新标准,展示了如何通过硬件和变频器软件的最佳协调来实现可持续高效的解决方案。
当节能效应在输送线上累积
邮政包裹、机场和食品行业的大型物流企业都清楚地意识到,在这些行业常见的数公里长的输送线上可以累积可观的节能效果。正如全球物料搬运与物流行业经理Tim-Oliver Ricke所解释的,物流专家会审视整个工艺链,知道通过高效驱动系统可以实现显著节能。这正是新电动机驱动系统所提供的优势。
能效来自于由m550电动机、g500变速箱以及i500和i650变频器组成的完整系统。硬件和变频器软件实现了最佳协调。新型同步电动机内部的永磁体采用智能设计,实现了高效率,属于IE5和IE7能效等级。与伦茨变速箱和变频器配合使用时,这种无传感器驱动系统即使在动态应用中也能高效且性能出色地运行。对开发人员来说重要的是,高效率仍然可以实现节省空间的紧凑电动机尺寸:IE5电动机比同类IE3电动机小一个机座号。这种紧凑性对伦茨尤为重要,因为客户可以继续使用其输送设备经过验证的结构设计。

图2 新型同步电机配备了智能永磁体,以实现高效率运行
从静止状态无故障达到全负荷
除了能效,客户还重视高性能,在这方面驱动系统同样表现出色。它提供300%的启动过载扭矩,能够从静止状态直接达到全负荷运行,例如当行李传送带需要重新启动或瓶子输送带重新投入运行时。这意味着系统可以针对连续运行设计得更小、更高效,同时立即提供所需的动力。据Ricke介绍,伦茨的机场客户尤其依赖高效驱动系统,因为公共资金正在以数百万欧元推动许多绿色机场倡议,这不仅限于欧洲。除了德国,美国、新西兰和亚洲也有绿色机场倡议。这不仅涉及飞机使用的新燃料;机场地面设备通过驱动系统也能减少大量排放和成本。
伦茨提供功率范围从0.25~11 kW的新型同步电动机,可以与模块化系统中的变速箱无缝组合。根据不同的需求,可以选择直齿轮、直角齿轮或锥齿轮变速箱。

图3 当行李传送带重新启动时,驱动系统必须能够从静止状态快速提供满负荷输出
安装和调试的简易性
简易性对客户同样至关重要。要在变频器上设置电动机数据,只需输入一个参数。由于没有编码器,因此减少了布线工作量,调试时出错更少,所需部件也更少。这提高了系统的可靠性。
当电动机通过分布式变频器i550/i650 Motec控制时,也不再需要制动电阻。集成在Motec中的回馈单元将产生的制动能量回馈到电网。伦茨i500 Cabinet柜式变频器也可以通过直流母线交换多余能量,供其他轴使用。
伦茨创新性地解决了输送技术中常见的货物定位问题。公司在变频器中使用SLSM算法。SLSM代表无传感器同步电动机控制(Sensorless Synchron Motor Control),无需电动机反馈系统和布线即可实现闭环控制的性能。这样可以实现无传感器的精确定位。通过省去编码器和反馈系统的硬件,降低了复杂性,避免了布线和调试中的错误,使驱动系统更加可靠。
少即是多
新型IE5/IE7电动机驱动系统为内部物流和许多其他行业开辟了一个解决方案空间,在经济性方面带来显著的竞争优势。该系统让用户的工作更轻松,在能效方面表现出色。变频器控制的同步调节是一种经济高效的替代方案,可取代更昂贵的伺服解决方案,并且由于复杂性较低,在日常机器运行中非常可靠。
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