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Local:
Bremen (Alemanha)
Setor:
Transformação de plásticos para a indústria alimentar
Aplicação:
Sistema de portais XYZ
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Com movimentos altamente dinâmicos, os acionamentos do portal aceleram grandes pesos. Nesse processo, os seus servomotores convertem grandes quantidades de energia, que retornam ao sistema de acionamento através do modo gerador durante o freio.
Aqui, a tecnologia de acionamento e automação da SEW-EURODRIVE garante uma gestão de carga altamente eficiente e assegura o fornecimento de energia aos servoacionamentos – mesmo em caso de flutuações na rede. Além disso, os clientes da Ilsemann da indústria alimentar beneficiam de custos mais baixos com energia, utilização da rede e tecnologia de abastecimento.
Temos de garantir que o nosso sistema não colida com a dispendiosa matriz de moldagem por injeção, mesmo em caso de falta de fase na alimentação.Citação de Gerhard Kropp, diretor de projeto de eletrotécnica na Ilsemann-Automation
Com a nossa Power and Energy Solution, ou PES, os nossos clientes podem garantir a segurança operacional e a disponibilidade das suas instalações, além de pouparem custos significativos em energia e material de instalação.Citação de Torben Uebel, engenheiro de vendas de automação de máquinas na SEW-EURODRIVE
Conhecemo-los como os copos de iogurte na mesa do pequeno-almoço ou como os copos vermelhos dos filmes universitários americanos: copos de plástico de parede fina. Na indústria alimentar, são utilizados em milhões de exemplares. Os copos são fabricados através do processo de moldagem por injeção. Aqui, os elevados volumes de produção e as velocidades de produção, típicos da indústria alimentar, impõem enormes requisitos em termos de produtividade, eficiência e disponibilidade. A tecnologia de remoção, responsável por retirar os copos de plástico acabados da máquina de moldagem por injeção, também tem de estar à altura destes critérios.
A Ilsemann Automation, uma empresa de Bremen especializada em cinemática robótica com atividade a nível mundial, desenvolveu para esta tarefa um novoportal XYZ com servoacionamentos multieixos. Com a ajuda de movimentos para a frente e para trás altamente dinâmicos, o sistema de acionamento do robô de retirada garante um ritmo de produção muito elevado.
A gestão da carga representou um desafio especial para os desenvolvedores. O seu objetivo era garantir que o acionamento executasse os movimentos que consomem muita energia da forma mais eficiente possível. E isso não apenas em condições ideais, mas também quando o fornecimento de energia não se mantém constante. Por exemplo, em caso de flutuações de tensão ou mesmo de uma falha de corrente devido a uma interrupção total da rede.
Para esta tarefa complexa, a Ilsemann contou com a colaboração de um parceiro de engenharia: os nossos especialistas em acionamentos da SEW-EURODRIVE e a Power and Energy Solutions (PES). Em grande parte porque, enquanto empresa com presença global, podemos garantir o apoio aos clientes da Ilsemann em todos os continentes. O prémio ambiental do Estado de Baden-Württemberg, atribuído pela nossa gestão inteligente de potência e energia, também pode ter desempenhado um papel importante.
Os «músculos» do sistema de pórticos de Bremen para a indústria alimentar consistem nos servomotores para os acionamentos dos pórticos, bem como noutros servoacionamentos para eixos rotativos, basculantes e de deposição, dispostos numa rede de circuitos intermédios de corrente contínua (CC). Uma alimentação central do tipo MDP92A assegura o fornecimento de energia aos servomotores, enquanto sete controladores de acionamento MOVIDRIVE®®– fungem, por assim dizer, como o «sistema nervoso» – encarregam-se do controlemalha fechada.
Para atingir a elevada velocidade de produção na transformação de plásticos, os servomotores do portal aceleram grandes pesos muito rapidamente – e travam-nos praticamente de imediato. Com esta elevada dinâmica, o consumo de energia é considerável, mas através do modo gerador durante a frenagem, o sistema de acionamento recupera uma grande parte da energia utilizada. É aqui que entra a nossa solução para a gestão da carga. Em colaboração com a Ilsemann, integramos umcondensador de placas EMK da série MOVI-DPS®-Series no circuito de corrente contínua. Do ponto de vista do sistema eletrônico, este encontra-se entre a unidade de alimentação e os conversores de frequência.
Em vez de dissipar a energia de frenagem libertada através de resistores, o módulo capacitor absorve a energia dos servoacionamentos para a devolver aos acionamentos durante a aceleração. Esta configuração apresenta duas vantagens enormes, que conferem à Ilsemann uma vantagem competitiva: maior segurança de funcionamento e poupança significativa de custos graças a uma maior eficiência energética e à limitação dos picos de carga.
Durante o processo de retirada, a unidade de manuseamento intervém diretamente no espaço de trabalho da máquina de moldagem por injeção de plástico. Até que a máquina volte a fechar, dispõe apenas de um intervalo de tempo extremamente curto: Em apenas 0,7 segundos, o portal retira o copo acabado, para o empilhar posteriormente numa correia transportadora. Se ocorrerem flutuações de tensão durante o processo de retirada, aumenta o risco de os servoacionamentos não conseguirem terminar o movimento a tempo. Resumindo: a unidade de manuseamento entra em colisão com a matriz de injeção. Resulta em danos extremamente dispendiosos, que aumentam a cada minuto devido às perdas de produção.
Isso não acontece com o condensador de placas EMK. A partir do seu buffer de armazenamento, este alimenta o circuito de corrente contínua (CC) dos motores. Assim, compensacom segurançaqualquer flutuação da rede que ocorra – até à falha total do fornecimento de energia. Isto é possível graças à capacitância da unidade de armazenamento. Esta está concebida de forma a que a unidade de manuseamento possa, em qualquer caso, concluir o ciclo de trabalho em curso. Desta forma,fica excluída qualquer colisão com a dispendiosa matriz de moldagem por injeção. Uma vantagem clara para a segurança do abastecimento e do funcionamento dos clientes da Ilsemann.
Além disso, a gestão de carga da SEW-EURODRIVE oferece vantagens significativas no que diz respeito ao consumo de energia: as medições comprovam que o portal apresenta um consumo de energia reduzido para metade. A razão para tal reside no rendimento da estrutura: o condensador funciona como uma bateria, que dá um boost aos motores durante a aceleração. E isto com um rendimento tão elevado que não é necessário dissipar energia cinética através de resistências de frenagem.
No entanto, a redução do consumo de energia e a operação segura não são as únicas vantagens para os clientes da Ilsemann. Além disso, decorrem enormes potenciais de poupança da limitação dos picos de carga, que o portal compensa através do armazenamento intermédio dentro do sistema. Uma grande vantagem no que diz respeito às taxas de utilização da rede. Pois picos de carga extraordinários fazem com que estas taxas atinjam níveis vertiginosos em questão de minutos.
A este respeito, eis um exemplo de cálculo para uma empresa que consome anualmente mais de 2 500 horas a 120 euros por quilowatt: Se o consumo de energia aumentar 100 quilowatts no espaço de 15 minutos — por exemplo, devido a um pico de carga —, isso acarreta custos de 12 000 euros. Um problema que a solução da SEW-EURODRIVE no Portal Ilsemann elimina de forma eficaz.
Outro efeito positivo é visível na instalação de abastecimento. Uma vez que o portal atende aos picos de carga através do acumulador, a infraestrutura de abastecimento apenas tem de fornecer energia de forma constante. Assim, pode-seconceber uma infraestruturasignificativamente mais simples e eficiente.
Foi o que aconteceu num primeiro projeto de um cliente: a carga de pico diminuiu com o novo portal Ilsemann de 52 quilowatts, como anteriormente,para😉apenas seis quilowatts. Assim, também foi possível secções de ligação da rede de 16 para 2,5 milímetros quadrados. Este efeito positivo é ainda mais reforçado pela eliminação da alimentação de corrente ininterrupta. Em suma, a instalação torna-se, assim, significativamente mais simples, ocupa menos espaço e é mais económica.
Em combinação com uma maior segurança operacional e eficiência energética, o conceito energético da SEW-EURODRIVE confere à Ilsemann Automation uma vantagem que a empresa de Bremen pode agora explorar a nível global no setor da indústria alimentar.