For å minimere risikoen for nedetid under produksjon, og for å sikre rask respons i tilfelle feil, har malingprodusenten Dinova erstattet frekvensomformerne i sine miksere med en Eaton-løsning. Den kompakte PowerXL DG1-frevensomformeren med integrert motorbeskyttelsesrelé minimerer feilkilder, hindrer mekanisk resonans i å påvirke mikseelementet og reduserer energitap i motoren ved å holde spenningen/frekvenskurven dynamisk på et minimum.

Bakgrunn

Dinova GmbH & Co. KG er en leder innen produksjon av maling, lakk, gips og dekorative belegg samt ferniss og spesialprodukter til bedriftsbrukere. Hvert år sender 30 000 metriske tonn fasademaling, klebemidler og gips ut fra fabrikken i Königswinter i Tyskland. Selskapet har en historie som går 60 år tilbake, har vært en del av det internasjonale selskapet Meffert AG siden 2000,og har i dag over 100 ansatte.

Det viktigste trinnet i produksjonen av klebemidler og gips er blanding, som kan vare i opptil 1,5 time, avhengig av sammensetningen. Først blandes ulike flytende komponenter sakte sammen. Blandehastigheten økes deretter når fyllstoffer og fargestoffer tilsettes. Etter denne fordelingsprosessen, reduseres blandehastigheten igjen når bindemidler tilsettes blandingen. 

Utfordring

"«I produksjonsprosessen er nøyaktig kontroll over hastighetene for homogenisering og fordeling i maling og gips veldig viktig for produktkvaliteten», forklarer Dieter Seibert, teknisk leder i Dinova. Frekvensomformeren som brukes spiller derfor en viktig rolle, siden den regulerer blandehastigheten. Deler til eldre frekvensomformere fra Ninova er ikke lenger tilgjengelig. Dette betyr at selskapet, dersom en feil skulle oppstå, ikke lenger var i stand til å utføre reparasjoner raskt. Den uunngåelige risikoen for produksjonsavbrudd forårsaket av svikt i frekvensomformere var en konstant bekymring for teamet.

Det var to mulige løsninger for Dinova: enten modifisere de eksisterende frekvensomformerne, eller skifte dem helt. Dinova valgte det andre alternativet – å skifte dem ut med Eaton PowerXL DG1 frekvensomformere.

Løsning

DG1 er en av de ledende frekvensomformerne på markedet når det gjelder effektivitet og nominell kortslutningsstrøm, noe som gjør at den skiller seg ut med funksjoner som går mye lengre enn det som kreves. Ved bruk i en blandemotor ser man for eksempel nytten av funksjonen til det elektroniske motorpotensiometeret. Det gjør at motorhastigheten kan kontrolleres med knappene for å øke og redusere hastighet. «Hopp over frekvens»-funksjonen forhindrer mekanisk resonans fra å påvirke blandeelementet når karet er tomt. Denne vibrasjonen vill ellers forårsake skader på motorlagrene, og i verste fall at blandeelementet går i stykker. For å forhindre dette kan operatøren stille inn frekvensomformerens kritiske frekvensområde. Frekvensomformeren vil da ikke fungere i dette området. I stedet, under akselerasjon, vil DG1 holde seg i det nedre stoppintervallet til målverdien er høyere enn det øvre stoppintervallet. Når hastigheten reduseres fra hastigheter over det øvre stoppintervallet, blir den værende i det øvre stoppintervallet til målverdien er lavere enn det nedre stoppintervallet.

I tillegg oppfyller DG1 Dinovas krav om maksimal fleksibilitet med tanke på hastighet, slik at det blir enkelt å veksle mellom de ulike hastighetene som kreves for de ulike prosesstrinnene. Oppløseren har for eksempel en maksimum hastighet på 22 m/s. DG1 kan også jobbe med det store spekteret av viskositeter som kreves med ulike produkter. Avhengig av materialets viskositet velger operatøren en tilpasset startfrekvens for frekvensomformeren starter med. Deretter øker frekvensomformeren hastigheten langs en akselerasjonskurve.

En intuitiv skjerm for å legge inn verdier, oppstartsveiviser og inControl-programvare for PC gjør DG1 enkel å bruke. Det er fire applikasjonsinnstillinger, en diagnosefunksjon samt lokal/ekstern svitsjing via et tastatur eller digital inngang. Et kontrollpanel med en kopier / lim inn-funksjon er også tilgjengelig for operatører.

DG1 har nettfilter, DC-choke og elektrisk motorvernrelé internt. Færre perifere komponenter, som normalt vil sitte i bryterskapet, gir en kompakt og relativt kostnadseffektiv løsning.

I motsetning til 3 % nettchokes som brukes i sammenlignbare produkter, forhindrer 5 % DC-choken at spenningsfall påvirker omformeren. Det reduserer også harmonikken mer effektivt og beskytter omformeren mot transient strøm, som en nettchoke, ved bruk av overspenningsvern for inngangen. Versjonen med to kjerner forhindrer også jordfeilstrøm.

Det eksterne motorvernreléet er erstattet av en intern elektronisk simulering som konstant beregner motorens termiske last. Ved overlast går DG1 automatisk i feilmodus og beskytter motoren mot overbelastning. Det er mulig å konfigurere hvordan den reagerer på ulike feil. For eksempel, avhengig av motortemperatur, kan den først opprette en advarsel og avslutte prosessen for å minimere materielle skader, før den slår av omformeren. Siden motorvernreléet er integrert i frekvensomformeren, er det ikke nødvendig med klemmer, noe som eliminerer potensielle feilkilder.

For å minimere energitapet i motoren, sørger «Active Energy Control»-funksjonen for at motoreffektiviteten økes ved dynamisk bruk av spenning/frekvens-kurven. «Onboard Energy Savings Calculation»-funksjonen gjør det mulig å registrere daglige, ukentlige, månedlige og årlige data for energiforbruk som standard. Bruk av den nye frekvensomformeren har også en annen fordel: ved å finjustere frekvensen eller endre frekvensen som brukes, kan man minimere motorstøy fra pulsbreddemodulering – uten å bruke ekstra motorchoke eller sinusfilter. DG1, som er installert i et klimakontrollert kontrollrom, sørger derfor for et arbeidsmiljø med mindre støy i nærheten av blanderen. Eaton After Sales Service ga Dinova omfattende støtte både i valg og idriftsetting av frekvensomformere.

Resultater

I blanderne sine bruker Dinova både DG1 størrelse 5, med en maksimum effekt på 90 kW, og størrelse 6-varianten, med en maksimum effekt på 160 kW. For dette bruksområdet var det ikke nødvendig å modifisere omformerne – siden standardparametrene var mer enn tilstrekkelig. Hovedsakelig takket være «Active Energy Control»-funksjonen sparer hver frekvensomformer 2–10 % mer energi enn tilsvarende produkter rett ut av esken, uten ekstra motortuning.