Direct Drive -suorakäyttöjärjestelmä on toimitettu jo yli 60 paperi- ja kartonkikoneeseen eri puolelle maailmaa. Järjestelmä perustuu kestomagneettimoottoriin, joka on kytketty suoraan tuotantokoneeseen ilman vaihdelaatikkoa. Vaihteeton Direct Drive -järjestelmä tuo paljon lisähyötyjä ja säästöjä käyttäjälle. Esittelen metsäteollisuuden toimijoille kuusi syytä valita suorakäyttöjärjestelmä.
1. Energiatehokkuus
Kun taajuusmuuttaja kytketään kestomagneettiteknologian avulla ilman vaihdelaatikkoa suoraan tuotantokoneeseen, energiankulutus vähenee. Suurin syy pienempään energiankulutukseen on vaihdelaatikkoon liittyvien energiahäviöiden poisjäänti. Kestomagneettiteknologian ansiosta staattorivirtaa ei tarvita roottorin magnetointiin, mikä lisää kokonaisuuden energiatehokkuutta edelleen.
Kiitos vähäisemmän mekaniikan ja paremman energiatehokkuuden, suorakäyttöjärjestelmät säästävät energiaa jopa viisi prosenttia verrattuna perinteisiin moottoreihin. Kun järjestelmän elinkaari kestää 20–30 vuotta, on koko elinkaaren aikana saavutettu säästö hyvin merkittävä.
2. Tarkka momentin hallinta
Kestomagneettiteknologian ja ABB:n patentoiman suoran momenttisäädön (DTC) avulla saavutetaan korkea vääntömomentti alhaisissa pyörimisnopeuksissa. ABB:n suorakäyttöjärjestelmässä ei myöskään tarvita pulssiantureita nopeussäätöön. Kestomagneettimoottoreiden nopeuden hallinta on tarkkaa, koska moottorit ovat tahtikoneita.
Nimenomaan saavutettu energiatehokkuus ja laaja momenttialue erottavat ABB:n suorakäyttöratkaisun muiden valmistajien teknologioista. ABB:n ratkaisusta löytyy jopa yli 50 000 Nm vääntömomentin omaavat moottorit.
3. Luotettavuus
Direct Drive suorakäytön etu on vaihteettomuus. Kun vaihteita ei ole, moottorin pyörimisnopeudet ovat alhaisempia. Näin myös moottorin laakereilta voidaan odottaa huomattavasti pidempää käyttöikää. ABB:n moottoreiden laakerit kestävät suorakäytössä yleensä jopa 200 000 tuntia tai 23 vuotta.
Vaihteisto kuluu ja sen 20–30 vuoden elinkaaren aikana myös luotettavuus heikkenee. Lisäksi vaihteistoa on sen toiminta-ajan voideltava ja huollettava säännöllisesti. Kun järjestelmä on luotettavampi alusta alkaen, käyttäjät voivat olla varmoja, että se myös pysyy käytössä luotettavana koko elinkaaren ajan.
Vaihtovirtakäyttöisillä kestomagneettimoottoreilla on todistetusti korkea suorituskyky laajalla, noin 200–600 rpm kierrosnopeusalueella. Luotettavuutta lisää yksinkertaisesti se, että niissä on vähemmän liikkuvia osia. ABB:n patentoiduissa DTC-ratkaisuissa ei myöskään tarvita lainkaan pulssiantureita tarkkaan nopeussäätöön, mikä parantaa luotettavuutta.
4. Turvallisuus
Suorakäyttöteknologia lisää huollon ja asennuksen työturvallisuutta. Komponentteja on vähemmän, kokoonpanot ovat yksinkertaisempia ja asennukset helpompia. Myös tehtaan lattiapinta-ala saadaan tehokkaammin käyttöön. Kaikki tämä lisää turvallisuutta.
5. Alhaisemmat suunnittelukustannukset
Mekaanisten vaihteiden ja pulssiantureiden poisjäänti vähentää laitteiden tilantarvetta sekä laitteiden asennukseen ja käyttöönottoon kuluvaa aikaa.
ABB:n suunnittelussa keskitytään luomaan energiatehokkuudeltaan ja kokoonpanoltaan taloudellisesti optimaalinen kokonaisuus, jossa on huomioitu kaikki osatekijät. Näin valitut käytöt ja moottorit vastaavat täydellisesti prosessin vaatimuksiin. Optimaaliseksi suunniteltu järjestelmä minimoi energiahäviöt ja mahdollistaa kustannustehokkuuden koko järjestelmän elinkaaren ajan.
6. Kunnossapitokustannukset minimissä
Suorakäyttöjärjestelmän laitteet ovat rakenteeltaan hyvin kompakteja. Niissä on vähän kuluvia osia ja huoltokohteisiin on helppo päästä kunnossapidossa käsiksi.
Moottoreiden huoltotarve on pieni ja laakereiden voiteluväli pitkä. Tämä vähentää kunnossapidosta johtuvia tuotantoseisokkeja sekä pienentää varaosavarastoja.
Kohti tulevaisuutta
ABB aloitti Direct Driven kehitystyön jo yli 20 vuotta sitten. Innovaatio edisti aikanaan edelläkävijänä energiatehokkuutta, ja kestomagneettimoottori on edelleen ekoteko. Suorakäyttöteknologia tarjoaa metsäteollisuuden toimijoille erinomaisen mahdollisuuden parantaa tuottavuutta ja saada aikaan merkittäviä energiasäästöjä. Tuotekehitys jatkuu vahvasti edelleen.
Käyttöjen digitaalisuutta kehitetään jatkuvasti. Viimeisin edistysaskel liittyy kartonki- ja paperikoneiden linjakäyttöjärjestelmän analytiikkaan. ABB AbilityTM -tarjontaan kuuluva analytiikkaratkaisu maksimoi linjakäyttöjärjestelmän suorituskyvyn.
Tietoja kirjoittajasta: Niko Lahtinen
Työskentelen ABB:n Process Industries -divisioonassa Sales Managerina ja P&P Drives -linjakäyttöliiketoiminnan Business Driverina. Myyntityön lisäksi vastuullani on teknisesti oikeiden, kustannustehokkaiden ja kilpailukykyisten ratkaisujen tunnistaminen ja soveltaminen asiakasprojekteissa. Olen ollut tiiviisti mukana kehittämässä elokuussa 2020 julkaistua PM Drives Performance -analytiikkatyökalua linjakäyttöjärjestelmille. ABB:llä P&P Drives -projektiliiketoiminnassa olen työskennellyt vuodesta 2000, josta kolme vuotta Saksassa. Myynnin eri tehtävissä olen ollut vuodesta 2006 alkaen. Loppuasiakkaita olen päässyt tapaamaan paperi- ja sellutehtaissa ympäri maailmaa.
