Несмотря на общее назначение, шредеры отличаются по конструктивному исполнению и делятся на измельчители:
● с одним валом;
● с двумя валами;
● с четырьмя валами.
К основным областям применения шредеров можно отнести:
● крупногабаритные отходы, в том числе старые автомобили;
● металлолом;
● бытовые отходы;
● промышленно опасные отходы;
● отработанные шины;
● пластмасса;
● картон.
Компания ООО "Рустмаш" видит следующие технологические и экономические задачи, стоящие перед владельцем шредера.
1. Продление ресурса оборудования.
Прямой пуск двигателей и отсутствие ограничения момента приводят к ускоренному износу двигателя и механизма, что ведет к дополнительным затратам на его ремонт и к повышению себестоимости переработки вторсырья.
2. Безостановочный процесс.
Возникновение нештатных остановов оборудования, связанного с качеством питающей сети, несвоевременной подачи вторсырья, приводит к росту расходов на переработку, что снижает конкурентоспособность на рынке.
3. Работа в слабых электросетях.
Недопустимые просадки сетевого напряжения, аварийные остановы, вызванные ненормированными параметрами сети, штрафы за превышение пикового потребления электроэнергии приводят к возникновению дополнительных финансовых потерь.
4. Оптимизация энергопотребления.
Высокая конкуренция на рынке переработки вторсырья требует максимального сокращения расходов на технологический процесс, одной из больших статей, формирующих цену на переработку, является потребляемая оборудованием электроэнергия. Снижение её потребления, приводит к снижению себестоимости переработки.
5. Снижение себестоимости переработки.
Рынок переработки вторсырья требует постоянной минимизации затрат, позволяющих сохранять конкурентоспособность. Не оптимальный технологический процесс, вынужденные простои и большое (пиковое) потребление электроэнергии сильно влияют на себестоимость переработки промышленных и бытовых отходов, их оптимизация является первоочередной задачей предприятия.
6. Работа в условиях высокой запыленности и токопроводящей пыли.
При переработке отходов, содержащих токопроводящие материалы, возможно образование токопроводящей пыли, что делает непригодным применение оборудование с защитной оболочкой IP20, IP31, IP41. Возникает необходимость в защищенном оборудовании, позволяющем работать в неблагоприятных условиях.
7. Размещение в ограниченном пространстве.
На предприятиях перерабатывающих вторсырье не всегда есть возможность выделить достаточно места для установки нового оборудования, а строительство нового здания, скажем для преобразователя частоты, может обойтись в $50000, что не всегда приемлемо для конечного потребителя. Поэтому предпочтительным вариантом для конечного пользователя является оборудование с минимальным футпринтом, которое возможно установить в существующем помещении.
8. Адаптация к возможностям локальной вентиляции и обслуживания оборудования.
В существующих производственных помещениях предусмотрены коммуникации, в частности система вентиляции, потому предпочтительным вариантом для конечного пользователя был бы тот, который позволяет интегрировать вновь устанавливаемый преобразователь частоты в существующую систему вентиляции.
9. Уличное исполнение.
На ряде объектов у конечного пользователя нет возможности для размещения преобразователя частоты в помещении и строительство нового помещения экономически нецелесообразно или принципиально невозможно, но при этом вновь устанавливаемое оборудование должно эксплуатироваться на открытом воздухе с температурой окружающей среды от -40°С до +40°С и практически 100% влажностью.
- Защита оборудования от нерасчетных нагрузок
- Точное управление технологическим процессом
- Безостановочная работа
- Увеличение срока службы оборудования
- Экономия электроэнергии
- Ограничение пиковых режимов работы
- Снижение себестоимости
- Низкие стартовые инвестиции
- Экономия места при установке
- Быстрое и легкое тех. обслуживание
Векторное управление с авторскими алгоритмами с ограничения момента двигателя и контролем скорости двигателя в преобразователях частоты производства Рустмаш обеспечивает надежную защиту двигателя от перегрузки и поломки вала. Если в шредер попадает трудно измельчаемый материал, то двигатель развивает большой момент. Когда значение созданного двигателем момента достигает предельно допустимого значения, ПЧ снижает скорость вращения двигателя для обеспечения безопасного значения момента, а соответственно и тока двигателя.
Алгоритм ограничения момента на валу
Срабатывание и отпускание тормоза при заданном предельном крутящем моменте 200% без блока вала
Точное поддержание момента и скорости двигателя обеспечивает снижение скорости вращения двигателя при срабатывании алгоритма ограничения момента позволяет измельчать материал при более низкой скорости без остановки шредера.
|
Диапазон скорости |
1:100 в разомкнутой системе без обратной связи по скорости 1:1000 в замкнутой системе с обратной связью по скорости |
|
Точность поддержания скорости (статическая) |
± 10 % номинального скольжения двигателя в разомкнутой системе ± 0.1 % номинальной скорости в замкнутой системе |
|
Точность поддержания момента |
± 10 % номинального момента в разомкнутой системе без обратной связи по скорости ± 5 % номинального момента в замкнутой системе с обратной связью по скорости |
Еще одно интересное решение - режим расклинивания с плавным изменением направления вращения шредера в случае попадания трудноизмельчаемых отходов. Режим позволяет измельчить материал без заклинивания шредера за счет вращения вперед-назад и безостановочно продолжить работу.
Алгоритм кинетического авансирования обеспечивает стабильную работу преобразователей частоты Рустмаш, работающего с асинхронным электродвигателем, в случае глубоких и несимметричных просадок питающего напряжения, и даже при полном его пропадании.
В режиме авансирования поддержание работоспособности преобразователя частоты осуществляется за счет потребления части кинетической энергии вращающегося механизма с последующим мгновенным восстановлением заданного режима работы механизма при восстановлении энергоснабжения. Время работы ПЧ в данном режиме для шредера может составлять 5-10 периодов сетевого напряжения.
Осциллограмма работы ПЧ Рустмаш при пропадании питающего напряжения
Векторное управление на основании математической модели двигателя обеспечивает плавный пуск механизмов даже при полной загрузке с номинальными пусковыми токами и отсутствием механического стресса при пуске. Это позволяет применять силовые кабели питания двигателя и преобразователя частоты с меньшим сечением, снижает износ и продлевает срок службы шредера, а соответственно, снижает затраты на внедрение, обслуживание и ремонт шредера.
Двухзвенное преобразование энергии в преобразователях частоты Рустмаш АТ24 и АТ27 позволяет устранить негативные эффекты просадок, флуктуации и асимметрии напряжения сети.
Средневольтные преобразователи частоты Рустмаш AT27 полностью соответствуют стандарту IEEE 519 без установки дополнительных входных фильтров и компенсаторов реактивной мощности. Для низковольтных ПЧ АТ24 имеется возможность установить входные пассивные фильтры.
Спектр гармоник входного тока АТ27
Алгоритм векторного управления с оптимизацией скорости шредера снижает потребляемую полную мощность двигателя за счет высокоточного управления и оптимизацией магнитного потока двигателя. Это позволяет снизить расходы электроэнергии шредера до 10%.
На рисунке представлен результат измерения полной мощности на разных частотах при номинальном токе.
Еще один оригинальный алгоритм Рустмаш, позволяющий снизить энергопотребление шредера за счет ограничения пиковых режимов работы и снижения потребления во время технологических простоев.
В зависимости от технологического процесса, соотношения между временем работы и ожидания вторсырья, экономия энергопотребления может достигать 18%. Преобразователь частоты Рустмаш АТ27 сам определяет оптимальную точку энергопотребления шредера исходя из его циклограммы работы.
Снижение себестоимости переработки достигается также за счет интеграции преобразователя частоты, а вместе с ним и всей системы шредера, в систему автоматизации технологического процесса измельчения отходов посредством последовательных интерфейсов связи RS-485 (Modbus RTU), Ethernet. Это становится возможным благодаря развитому внешнему интерфейсу преобразователей частоты серий Рустмаш АТ24 и АТ27.
Регулирование оборотов электродвигателя привода шредера в зависимости от объемов подачи отходов по ленточному транспортеру и объема удаленных из шредера измельченных отходов, исключение простоев оборудования, равномерное потребление электроэнергии, отсутствие искажения питающей сети, оптимизация энергопотребления, повышение производительности и как следствие - все эти параметры становятся доступными в режиме онлайн оператору шредера, что позволит ему принимать точные и своевременные решения и приведёт к снижению затрат на переработку.
ПЧ АТ27 линии MV со степенью защиты IP66 (NEMA4) и ПЧ AT24 линии UH со степенью защиты IP55 — это решения для применения в местах переработки отходов с повышенной запыленностью помещений, где высокое содержание пыли, в том числе токопроводящей. Оба решения имеют выделенный канал охлаждения, что гарантирует безотказную и надежную работу ПЧ даже в самых трудных условиях.
Разнообразие линий преобразователей частоты АТ27 уличного исполнения позволяют выбрать оптимальное решение для существующих условий эксплуатации под открытым небом, избавить от постройки зданий и сэкономить Вам на этом не менее значительную стоимость предполагаемых инвестиций.
Преобразователи частоты серии AT27 линии ED экономят среднем 25-30% площади, занимаемой ЧРП. ПЧ Рустмаш AT27 линии ED имеет самые маленькие габариты в мире среди частотно-регулируемых приводов своего класса на 4.2-13,8 кВ!
Подробнее о конструктивных особенностях АТ27 линии ED читайте в нашей статье Габариты ПЧ АТ27, как первое конкурентное преимущество. Данные преимущество дает возможность снизить инвестиции в место размещения оборудования и сократить срок окупаемости инвестициц.
Преобразователи частоты АТ24 линии SD являются компактным решением с установкой всех необходимых опций внутри шкафа. Минимальная ширина шкафа при высокой удельной мощности и возможность установки нескольких ПЧ вплотную друг к другу позволяет разместить АТ24 SD практически в любом электропомещении.
Модульная конструкция ПЧ АТ24 линий MP и SD и ПЧ AT27 позволяют выполнять чистку и замену воздушных фильтров без останова ПЧ при обеспечении безопасности персонала, а время на ремонт минимизировано за счет современных конструктивных решений и взаимозаменяемости силовых ячеек. Расположение вентиляторов охлаждения исключительно на крыше позволяет легко организовать отвод тепла ПЧ Рустмаш посредством подключений воздуховодов непосредственно к крыше ПЧ вокруг вентиляторов. Выделяемое ПЧ в работе тепло не будет прогревать помещение, а сразу отводиться из него, что обеспечит долгую и безостановочную работу установки.
Описанные технические преимущества преобразователей Рустмаш серий АТ24 и АТ27 позволяют совершить технологический прорыв в эксплуатации шредеров и решить названные выше задачи его владельца!