Application des variateurs de fréquence aux bandes transporteuses et à la manutention
Application des variateurs de fréquence aux bandes transporteuses et à la manutention
Valeur fondamentale de l'application
L'objectif principal de l'utilisation d'un VFD dans un système de convoyeur est de remplacer les méthodes traditionnelles de démarrage direct en ligne ou de contrôle de vitesse mécanique (par exemple, les boîtes de vitesses, les moteurs à vitesse variable), obtenant ainsi contrôle intelligent et flexibleSa valeur fondamentale se reflète dans les aspects suivants :
Deux, Principaux avantages et fonctions
Démarrage/arrêt en douceur, éliminant les chocs de tension
Problème traditionnelLorsqu'un moteur démarre directement, le couple est appliqué instantanément à la courroie, provoquant un choc mécanique important. Les composants tels que les joints, les rouleaux et les roulements de la courroie sont alors soumis à d'importantes contraintes, réduisant ainsi la durée de vie de l'équipement et pouvant entraîner un glissement, un désalignement, voire une rupture de la courroie. Les arrêts brusques peuvent provoquer l'effondrement ou le déversement de matériaux par inertie.
Solution VFD: Le variateur permet de régler des temps d'accélération et de décélération linéaires ou en S, permettant ainsi une augmentation et une diminution progressives du couple moteur. démarrage progressif et arrêt en douceur du convoyeur, éliminant ainsi totalement les chocs mécaniques et protégeant la structure mécanique. Ceci est particulièrement avantageux pour les convoyeurs longue distance et à charges lourdes.
Contrôle de vitesse en continu et adaptation du processus
Problème traditionnelUn convoyeur à vitesse fixe ne peut s'adapter aux différents rythmes de production des processus en amont et en aval. Par exemple, si l'équipement en amont est rapide et celui en aval lent, il se produit une accumulation de matière ; l'inverse entraîne une pénurie de matière.
Solution VFD:Les opérateurs peuvent facilement ajuster la vitesse du convoyeur en temps réel Via une interface homme-machine (IHM) ou des signaux externes (par exemple, signaux analogiques, commandes d'automate). Cela permet de synchroniser parfaitement la vitesse du convoyeur avec les équipements en amont (comme les remplisseuses, les emballeuses) ou en aval (comme les trieuses, les robots de palettisation), garantissant ainsi le bon fonctionnement de l'ensemble de la ligne de production.
Économie d'énergie et consommation réduite
Pour les systèmes de convoyage qui ne fonctionnent pas toujours à pleine charge (par exemple, alimentation intermittente), le variateur de fréquence peut ajuster la vitesse du moteur en fonction de la charge réelle, évitant ainsi un fonctionnement permanent à plein régime au ralenti. Cela permet de réaliser d'importantes économies d'énergie. Bien que l'effet soit moins prononcé que pour les applications de ventilation et de pompage, les économies d'énergie cumulées pour les systèmes fonctionnant à long terme restent substantielles.
Contrôle de synchronisation multi-entraînement
Scénario d'application:Les convoyeurs à très longue distance nécessitent souvent plusieurs moteurs pour fonctionner ensemble
Solution VFD:L'utilisation du contrôle VFD permet l'utilisation de fonctions avancées telles que Contrôle maître-esclave. Un VFD (le maître) contrôle la vitesse, tandis qu'un ou plusieurs autres VFD (les esclaves) contrôlent le couple, garantissant distribution uniforme de l'énergie et une synchronisation rigoureuse de la vitesse entre tous les moteurs d'entraînement. Cela évite les problèmes tels que l'usure irrégulière, le glissement, voire la rupture de la courroie, causés par un déséquilibre de puissance du moteur.
Intégration du contrôle logique programmable et de l'automatisation
Ils peuvent interagir avec capteurs photoélectriques ou encodeurs pour atteindre transport à distance fixe (arrêter précisément un objet après qu'il se soit déplacé vers une position spécifiée).
Ils peuvent être réglés pour différents modes de fonctionnement automatique, tels que le fonctionnement à grande vitesse, l'inspection à basse vitesse et le mode jogging.
Ils s'intègrent facilement aux niveaux supérieurs PLC et systèmes SCADA via des protocoles de bus de terrain (par exemple, Profibus, Modbus, Ethernet/IP) pour recevoir des commandes et télécharger des paramètres d'état, devenant ainsi partie intégrante de l'ensemble du réseau d'automatisation.
Les variateurs de fréquence modernes intègrent des fonctions PLC simples (par exemple, régulateurs PID, réglages multi-vitesses). Par exemple :
Faibles coûts de maintenance et grande fiabilité
Un démarrage en douceur réduit considérablement l’usure mécanique du moteur, de la boîte de vitesses et de la courroie, réduisant ainsi les taux de défaillance et les coûts de maintenance.
Les fonctions de protection complètes fournies par le VFD (surintensité, surtension, perte de phase, surchauffe, etc.) offrent un avertissement précoce et protègent le moteur contre l'épuisement dû à une surcharge.
Deux, Scénarios d'application typiques
chaînes de montage: Ajustez de manière flexible la vitesse du convoyeur en fonction du temps de fonctionnement des différents postes de travail pour optimiser le rythme de production.
Lignes de conditionnement: Synchronisez strictement la vitesse du convoyeur avec la vitesse des machines d'emballage et de scellage pour garantir un processus d'emballage soigné et ordonné.
Systèmes de tri de matériauxGénéralement utilisé en conjonction avec un système ou un capteur de reconnaissance visuelle. Grâce au contrôle précis du positionnement du variateur de fréquence (par à-coups, fonctionnement à basse vitesse), les articles sont arrêtés avec précision à l'emplacement du robot de tri ou du pousseur.
Convoyeurs inclinés/déclinés: Lors du transport en descente, le moteur peut entrer en état de freinage régénératif. Le variateur de fréquence peut fonctionner avec un unité de freinage et résistance de freinage pour dissiper cette énergie régénérée, évitant les défauts de surtension et maintenant un fonctionnement à vitesse constante.
Transport lourd et longue distance:Comme les convoyeurs à bande dans les mines et les ports. L'utilisation des fonctions de démarrage/arrêt progressif et de synchronisation multi-entraînement du variateur de fréquence est essentielle pour garantir un fonctionnement sûr et stable.
Résumé
L'utilisation d'un variateur de fréquence pour un système de convoyage et de manutention va bien au-delà de la simple régulation de vitesse. Il s'agit d'une mise à niveau de la méthodologie de contrôleSa valeur fondamentale réside dans :
Améliorer la fiabilité du système: Protection des équipements grâce au démarrage/arrêt progressif.
Améliorer la flexibilité de la production:Adaptation aux processus complexes grâce à un contrôle de vitesse en continu.
Activation du contrôle intelligent:Intégration facile dans les réseaux d'automatisation via la communication par bus.
Optimisation de l'utilisation de l'énergie:Économiser de l'électricité en ajustant la vitesse en fonction de la demande.
Par conséquent, qu'il s'agisse de nouveaux projets ou de la modernisation de lignes existantes, l'ajout d'un variateur de fréquence à un système de convoyeur est un choix judicieux pour améliorer les niveaux d'automatisation, garantir la stabilité de la production et réduire les coûts globaux.
