Výkonné a úsporné motory do každého prostředí

Veletrh Smart Production Solutions (SPS), který se konal 12.–14. listopadu v Norimberku, se opět stal přehlídkou nepřeberného množství různých přístupů, služeb a inovací týkajících se automatizované výroby a všeho, co s ní souvisí. Na letošním 33. ročníku zde svou debutovou expozici představila firma Innomotics – zkušený výrobce motorů, jejíž činnost ještě donedávna probíhala v rámci společnosti Siemens. Společnost Innomotics se však letos v říjnu finančně oddělila, a výstava na veletrhu SPS se tak pro tuto firmu stala úspěšnou a čerstvou premiérou.

„Redefinice spolehlivého pohonu pro lepší zítřky,“ tak zní heslo, kterým na SPS Forum uvedl svou zahajovací řeč Michael Reichle, generální ředitel společnosti Innomotics. K řečnickému pultu přistoupil v zářivých botách ladících s barvami firemního vizuálu, tj. žlutozelenou a černou, aby tak symbolicky podtrhl fakt, že společnost Innomotics nyní stojí pevně na vlastních nohou. Vzápětí obrátil pozornost k vystavenému portfoliu elektrických motorů a výkonných pohonných systémů, které se zaměřují na maximální energetickou účinnost a s tím související udržitelnost.

Cílit na vyšší konkurenceschopnost a zároveň udržitelnost v průmyslu, který je nevyhnutelně spojen s vysokou energetickou náročností, není nic samozřejmého ani snadného. Společnost Innomotics se však netají svými ambicemi stát se průkopníkem tohoto cíle a nabízet pohonná zařízení, která zákazníkovi umožní obojí – jak požadovaný výkon bez kompromisů pro jeho průmyslové operace, tak i výrazné snížení spotřeby energie.

Jako demonstrace posloužily zejména vystavené nízkonapěťové motory, které společnost Innomotics nabízí v rozsahu výkonu od 0,09 do 1 000 kW v katalogovém provedení (do 2 500 kW na poptávku jako speciální provedení). Lze je používat buď napájené přímo ze sítě, nebo v kombinaci s měniči pro provoz s proměnnými otáčkami, a jsou k dispozici ve verzích IEC a NEMA. Tyto motory se vyznačují vysokou spolehlivostí a účinností, přičemž splňují potřebné normy a směrnice pro energetickou účinnost, včetně nařízení EU o ekologickém designu. Optimální nízkonapěťový motor lze v portfoliu nalézt takřka pro každou aplikaci, ať už v průmyslovém, nebo komerčním prostředí, v oblasti stavebních technologií, stavby lodí či projektů infrastruktury.

Expozice na veletrhu SPS zahrnovala například asynchronní motory vhodné pro nejnáročnější aplikace, které nesou označení Severe Duty (SD). Tyto motory jsou díky robustnímu litinovému krytu a kompaktnímu provedení spolehlivé i v extrémních podmínkách. Odolávají vysokému zatížení, přičemž se svou třídou účinnosti IE4 splňují veškeré aktuální požadavky pro výkonové pásmo 75–200 kW.

Další specifické řešení provozu v náročných podmínkách představují motory Innomotics s označením Explosion Proof (XP). Vyznačují se nebývale dlouhou životností a absolutní spolehlivostí i v extrémním prostředí, kde panují nejvyšší nároky na bezpečnost. Tyto motory lze provozovat v různých agresivních atmosférách či povětrnostních podmínkách – jsou opatřeny protikorozním nátěrem, vodivým nátěrem pro vysoké elektrostatické zátěže a dosahují stupně ochrany IP55 až IP66. Odolnost proti výbuchu je klíčovým parametrem jak v prostředí s výskytem hořlavých plynů či rozpouštědel (např. v ropném, chemickém či plynárenském průmyslu), tak i v provozech, kde nebezpečí představuje obsah prašných částic v ovzduší.

Konkrétně pro použití v ropném a chemickém průmyslu byla navržena verze Innomotics XP Chemstar. Hořlavé plyny, kapaliny a pevné látky používané během výroby či přepravy představují nebezpečí výbuchu, ať už v důsledku jejich přítomnosti jako takové, nebo kvůli vzniku tzv. hybridních směsí. V takovém prostředí musí motor fungovat nepřetržitě, efektivně, a především bezpečně. Motor XP Chemstar kombinuje maximální bezpečnost a dostupnost s nízkými náklady na životní cyklus, a to i v těchto extrémních podmínkách.

Co se týče ochrany před přítomností prachu, ta je důležitá mimo jiné v jednotlivých oblastech potravinářského průmyslu, konkrétně v silech, mlýnech či během přepravy materiálů, které se vyznačují jemnou a prašnou konzistencí. Za zvláště nebezpečný je považován výbuch moučného prachu při zpracování obilných zrn a v pekařské výrobě. Motory Innomotics XP Ex tb a Ex tc jsou přizpůsobeny přesně těmto podmínkám. Jejich konstrukce zahrnuje prachotěsnou skříň, která zabraňuje hromadění prachu uvnitř motoru, přičemž ani teplota jejího povrchu nedosáhne takové výše, aby došlo ke vznícení okolní atmosféry. Rovněž ventilační systém těchto motorů je navržen tak, aby nedocházelo k žádnému výskytu jisker, a speciální vodivý nátěr brání elektrostatickým nábojům a výbojům.

K vidění byl rovněž příklad motoru s permanentními magnety (PM), který představuje ideální pohon pro pohybové aplikace. Konkrétním vystaveným typem byl motor PM IE5. Jak již napovídá název, jádrem těchto motorů jsou permanentní magnety vyrobené ze vzácných zemin, které svými vlastnostmi předčí běžné feritové magnety a vytvářejí konzistentní magnetické pole. Od konvenčních indukčních motorů se motory PM liší tím, že díky těmto integrovaným magnetům není pro generování magnetického pole v rotoru potřeba elektrický proud. Výsledné motory jsou tak menší, lehčí, účinnější a ve výsledku vhodné pro širokou škálu aplikací, včetně pohyblivých zařízení, jako jsou čerpadla, dmychadla, jeřáby, dopravníkové pásy apod.

V neposlední řadě je na místě zmínit také motory s převodovkou (SG). Elektropřevodovky ve své široké škále zajišťují nejvyšší možnou flexibilitu, přizpůsobivost a zároveň kompaktní provedení ve stylu all-in-one. Také tato kategorie zahrnuje řadu opatřenou ochranou před výbuchem pro práci v nebezpečných zónách.

Specifickým typem je pak převodovka se synchronním reluktančním motorem, který má ve srovnání se standardními asynchronními motory mnohé výhody. Udrží stabilní otáčky i bez kodéru a při vyšším rozsahu otáček lze dosáhnout i vysokého trvalého přetížení. Odlišné jsou také teplotní limity; synchronní reluktanční motory se díky nižší provozní teplotě vyznačují obecně spolehlivějším provozem. Tyto motory mají běžně využití u válečkových, řetězových a pásových dopravníků na letištích, které slouží k manipulaci se zavazadly a nákladem. Používají se rovněž ve zdvihacích zařízeních, výškových plošinách, jednokolejných dopravnících a rovněž pro kluznice využívané v automobilovém průmyslu.

Kromě vystavených nízkonapěťových motorů a dalších pohonů firma Innomotics nabízí také vysokonapěťové motory (HV), které jsou vhodnou volbou pro prakticky jakoukoli konfiguraci v rozsahu výkonu od 150 kW do 100 MW s rychlostmi od 7 do 16 000 ot.min^–1 a točivými momenty až 40 000 kNm. V souladu s normami IEC a NEMA mohou být motory vybaveny různými chladicími systémy, třídami ochrany proti výbuchu a volitelnými úrovněmi ochrany až do IP66. Díky optimalizované distribuci teploty a vysoké účinnosti za nízkých provozních nákladů představují spolehlivé, úsporné a efektivní řešení pro nejrůznější výrobní podmínky.

Součástí portfolia firmy Innomotics jsou také flexibilní a výkonné frekvenční měniče navržené pro napětí motoru od 1,4 do 13,8 kV a jmenovité výkony od 150 kW do 85 MW.

Jeden z názorných příkladů měli návštěvníci doslova na dosah ruky – v rámci expozice byly k dispozici letáčky s QR kódy, po jejichž načtení bylo možné promítnout si AR (augmented reality) 3D model některého z produktů, včetně těch rozměrnějších, které se na výstavě jako takové fyzicky nenacházely.

Jednotlivé motory Innomotics lze díky digitalizaci využívat ještě efektivněji. Inspire IQ je cloudová digitální platforma pro analýzu dat, která umožňuje transparentní přehled o provozních a stavových datech jednotlivých komponent pohonu. Umožňuje tak identifikovat jak požadavky na údržbu, tak i optimálně zužitkovat jejich potenciál. Za zmínku bezpochyby stojí také platforma Innomotics Evaluate, která umožní snadno propočíst potenciální snížení produkce CO₂, energetickou úsporu a návratnost pořízení jednotlivých pohonných systémů.

Dalším zajímavým nástrojem ve službách firmy Innomotics je pak komplexní konfigurátor produktů společnosti Siemens, který skýtá možnost kompletní konfigurace pohonu Innomotics, včetně příslušenství, na základě zadaných požadovaných parametrů, a to klidně i z pohodlí domova. Dovede pracovat s opravdu všestrannou škálou parametrů, jako jsou například zamýšlený účel použití pohonu, typ, teplota, vlhkost či nadmořská výška provozního prostředí, certifikace a další vyhlášky či předpisy, které má motor splňovat, požadované rozměry, použití měniče a mnoho dalších. V rámci navolené konfigurace si lze rovněž prohlédnout grafické znázornění průběhu parametrů (proud, moment, cos, účinnost atd.) dle zadaného zatížení, stáhnout podrobný interaktivní 3D model celé konfigurace či kompletní technickou dokumentaci v libovolném jazyce a mnoho dalšího.