Технології приводів

Технології приводів

Відкриття Вернером фон Сіменсом принципу динамо-машини і розробка перших електродвигунів допомогли досягти прориву в машинобудуванні і прискорити процеси виробництва. Сьогодні компанія Сіменс пропонує на ринку приводи практично будь-якого призначення. 

1880 рік: перший електродвигун для ліфта

В 1879 році Вернер фон Сіменс побудував першу електричну залізницю. Електроживлення для потяга подавалося через рейки. У тому ж році у нього виникла ідея створення електричного ліфта. У листі своєму братові Карлу Вернер говорив про свою впевненість в тому, що динамо-машина, яка використовується в якості електродвигуна потяга, також підходить для управління ліфтами і поворотними колами сортувальних станцій. Незабаром у нього з'явилася можливість втілити свою ідею у життя. 

У квітні 1880 року організатори промислової та сільськогосподарської виставки Пфальцгау в Мангеймі запитали його, чи може компанія Сіменс створити "електричний ліфт" – перший у світі –  для їх заходу. Вернер фон Сіменс прийняв замовлення, але робота зайняла більше часу, ніж планувалося, і в липні виставку довелося відкрити без цього технічного дива. Електричний ліфт вдалося встановити в Мангеймі тільки в кінці серпня. Електродвигун розміщувався під підлогою і штовхав ліфт вгору за допомогою зубчастої передачі. Ліфт викликав величезний інтерес публіки: з вересня по середину листопада більше 8 000 чоловік випробували новий засіб переміщення, щоб насолодитися видом Мангейма з висоти пташиного польоту. 

1891 рік: перший привід підйомного крана

В1891 році на одній з пристаней в порту Гамбурга був введений в експлуатацію перший електричний поворотний кран. Хоча сам кран побудувала Гамбурзька фірма "Нагель і Кемп "(Nagel & Kaemp), Електричне обладнання для нього поставила компанія Сіменс і Гальске. Вантажопідйомність крана становила 2,5 тонни, а швидкість підйому – 1 м/сек. 

 

А в 1894 році в новому порту Рейнхавен в Роттердамі компанія Сіменс разом з тим же партнером побудувала спочатку шість, а потім ще сім кранів. Електричні підйомні крани з центральним управлінням витіснили парові механізми. До 1900 року був введений в експлуатацію вже 21 кран вантажопідйомністю до 4 тонн кожен. Нова технологія була настільки успішна, що на всі нові крани, які були потрібні для подальшого розширення порту Рейнхавен, в обов'язковому порядку встановлювалися електричні приводи.

1906-07: перший у світі реверсивний електричний привід

У 1906-07 роках компанія Сіменс створила перший у світі реверсивний електричний привід для лінії блюмінга на сталеливарному заводі в м. Георгсмаріенхютте поблизу Оснабрюка. Максимальна потужність електродвигуна становила 6 550 кВт.

 

Двоякорний реверсивний електродвигун служив для прокатування сталевих злитків вагою близько 5 тонн. Він мав два якоря, що створюють крутні моменти до 100 тонн на загальному валу при максимальній швидкості обертання 60 об/хв. Оскільки в електродвигуні було дві частини, діаметр якоря і його відцентрову масу можна було істотно зменшити. Це дозволяло швидко змінювати напрямок обертання електродвигуна, що було потрібно для прокату, а також скорочувало енергоспоживання.

Управління здійснювалося за допомогою контролера маховика, що складається з чотирьох однакових двигунів постійного струму, кожен з яких був з'єднаний з посиленим маховиком. На відміну від парових прокатних станів, лінію з електричним приводом можна було загальмувати практично без втрат. Електродвигун міг змінювати напрямок лінії до 28 разів на хвилину, що істотно перевищувало реальну потребу під час нормальної роботи.

1999 рік: Simodrive Posmo A

Cпочатку приводна техніка розташовувалася в шафах управління, тобто управлялася централізовано. Лише в 90-х роках ХХ століття системи управління почали поступово робити розподіленими (децентралізованими). Для цієї мети були розроблені "розумні" приводи, які підходять, зокрема, для виконання складних завдань. 

 

Важливою віхою в розвитку цієї технології стало створення позиційного приводу Simodrive Posmo A, представленого компанією Сіменс в 1999 році. Його управління було вбудовано безпосередньо в сам електродвигун. Це дозволило застосовувати так звані "електронні вали" без використання додаткових механізмів. А окремі електродвигуни отримали можливість "спілкуватися" один з одним, наприклад для координації швидкостей. В результаті при використанні подібних приводів знос обладнання знижувався, а ефективність виробництва підвищувалася. 

2013 рік: інтегровані приводні системи

У 2013 році компанія Сіменс представила нове рішення в сфері приводної техніки – "інтегровані приводні системи" (Integrated Drive System, IDS). Воно було засноване на потрійній технологічній інтеграції. Горизонтальна інтеграція означає, що компоненти системи підбираються з величезного асортименту редукторів, муфт, електродвигунів і інверторів Сіменс для оптимального виконання конкретних завдань на виробництві. 

 

Вертикальна інтеграція, що означає інтеграцію приводної системи в архітектуру відповідного виробничого процесу, здійснюється за рахунок включення IDS в TIA, що дозволяє забезпечити найкращий зв'язок і контроль над компонентами. 

Третім аспектом IDS є інтеграція життєвого циклу. Компанія Сіменс пропонує комплексні рішення для управління життєвим циклом виробничих систем. Будь то проектування, планування, інженерно-технічні та пусконалагоджувальні роботи, експлуатація або сервісне обслуговування, IDS дозволяє використовувати потенціал оптимізації максимально ефективно.

2015 рік: найбільша в світі конвеєрна система з прямим приводом

Антапачай і Лас-Бамбас – перші мідні рудники в Перу, на яких в 2012-13 роках були встановлені безредукторні приводи. Через два роки компанія Сіменс створила найбільшу в світі конвеєрну систему з прямим приводом для рудника Куахоне в Перу, що належить Мексиканській гірничодобувній компанії "Саузерн коппер корпорейшн" (Southern Copper Corporation, SCC). Конвеєр замінив рейкові шляхи, по яких руда транспортувалася на фабрику.

На додаток до традиційних приводів у цьому проекті компанія Сіменс використовувала інтегровані приводні системи (IDS) з прямими приводами. Оскільки в них було менше схильних до зносу деталей, таких як шестерні, муфти і підшипники, вони вирізнялися високим рівнем експлуатаційної готовності. Крім того, використання в конструкції прямих приводів дозволило створити конвеєр безперервної дії, що в свою чергу посприяло мінімізації часу простою, скорочення витрат і обсягу технічного обслуговування.