Фото: automationworld.com

Важная задача для строителей автоматизированной техники – как сделать так, чтобы оборудование работало быстрее, при этом потребляя меньше энергии и производя меньше отходов? По информации Upakovano.ru, Automation World опубликовал интересный материал на эту тему. Ответ на заданный вопрос для инженеров американской компании T-Tek Material Handling Inc. состоит в использовании основных принципов инженерного дела в сочетании с новейшими технологиями.

Группа конструкторов техники этой компании сумела создать двигатели меньшего размера и эффективно использовать энергию на новой машине для формирования палет, которую они недавно разработали. Новый палетизатор работает на 15-20% быстрее своих предшественников и потребляет на 20% меньше энергии.

Инженеры компании пришли к тому же выводу, что и их коллеги в других фирмах: поставщики систем автоматизации не только разработали энергосберегающую технологию, но и приобрели опыт ее внедрения. Эта технология и опыт ее внедрения весьма полезны конструкторам оборудования в борьбе с затратами энергии и в выполнении законодательных норм, связанных с экологией.

В случае с компанией T-Tek конструкторы работали с инженерами из фирмы Bosch Rexroth Corp. (штат Иллинойс), устанавливая сервосистемы. Скотт Хиббард (Scott Hibbard), вице-президент по технологии компании Bosch, считает, что успеху способствовали четыре экологических принципа, которые компания использует с целью снижения отрицательного воздействия своей техники на окружающую среду: эффективные компоненты, восстановление энергии, энергия по требованию и конструкция с учетом аспектов энергии.

Применяя первый принцип, инженеры создали системы движения и управления из эффективных компонентов, что позволило снизить потребность в энергии почти на всех участках машины. Automation World приводит слова Хиббарда, который рассказывает, что, где только это было возможно, трение снижалось за счет использования шарикоподшипников, а потребление энергии различными подсистемами регулировалось при помощи умных приводов.

Другой пример сокращения потер энергии – установка электродвигателей с постоянным магнитом, работающих на базе широтно-импульсной модуляции.

В автоматизированном оборудовании двигатели, пожалуй, - самый важный компонент с точки зрения экологичности. Причина этого состоит в том, что, согласно большинству оценок, именно на двигатели приходится, по крайней мере, 60% промышленного потребления электроэнергии.

«Более того, по данным министерства энергетики США, использование двигателей, обладающих эффективностью на 4-6% выше, может окупиться в течение двух лет при условии, что двигатель работает более 4000 часов в год», – добавляет Брайан Макклири (Brian MacCleery), менеджер по продукции компании National Instruments Corp. (Остин, штат Техас). Поэтому многие эксперты из числа пользователей и поставщиков советуют использовать наиболее эффективные двигатели с целью снижения затрат, уменьшения потребления энергии и выбросов углекислого газа в атмосферу.

Главные характеристики, которыми должны обладать такие двигатели – компактность и меньшее отрицательное воздействие на окружающую среду. Повышение эффективности таких моторов, которые становятся все меньше, является сложной задачей, которая требует постоянных инноваций в конструкции роторов, обмотки, статора и корпуса. «Двигатель большего размера, как правило, обладает большей эффективностью, чем маленький мотор той же мощности, – объясняет Харалд Поуш (Harald Poesch), менеджер по маркетингу продукции в подразделении серводигателей компании Siemens Industry Inc. (Алфаретта, штат Джорджия).

Еще один фактор, который следует учитывать, – каждый двигатель имеет различную эффективность на разной скорости и с разным моментом движения. «Эффективность сервомотора обычно составляет свыше 90% при оптимальной скорости и ниже 30% при очень малой скорости», – добавляет Поуш. Поэтому такие поставщики, как Siemens, концентрируют усилия не только на увеличении эффективности при определенной скорости, но и стремятся обеспечить наибольшую эффективность при разных скоростях. Чтобы избежать потерь энергии и не использовать зубчатые передачи, компания разрабатывает двигатели, обеспечивающие прямой привод при работе с малой скоростью.