Nokian Renkaat, johtava talvirenkaiden valmistaja, otti keväällä 1998 innovatiivisen askeleen Nokian tehtaallaan valitsemalla ABB:n ACS 600 MultiDrive -moottorikäytön säätämään uusimman kuminsekoittimensa moottorin pyörimisnopeutta ja momenttia.Tehtaan huoltopäällikön Timo Ylikosken mukaan vaihtovirtakäyttö valittiin perinteisen tasavirtakäytön asemesta uusien investointivaihtoehtojen arvioimiseksi.

"Emme voineet tutustua mihinkään referenssikohteeseen, koska sellaista ei vielä ollut. ABB:n koestuslaitoksessa saatu näyttö momentin nopeasta vasteajasta sai meidät kuitenkin vakuuttuneeksi siitä, että vaihtovirtaratkaisulla saamme halutun suoritustehon", Ylikoski kertoo.
Tällaisessa käyttösovellutuksessa luotettava nopeudensäätö on tärkein moottorikäytölle asetettu vaatimus. ACS 600 -tuotesarjan ominaisuuksiin kuuluu suora momentinsäätö (DTC), joka on ABB:n kehittämä teknologia. DTC-käytöissä moottorin vuon ja momentin säätö tapahtuu suoraan vaihtosuuntaajassa. Tuotantoprosessin häiriöiden aikana esiintyy ylikuormitustilanteita, jolloin sekoitin on käynnistettävä uudelleen täydellä kuormalla.
Nokian rengastehtaan uuden sekoittimen moottorin nimellisteho on 1500 kW. Sekoitinta käytetään sekä raakakumin sekoittamiseen että lisä- ja vulkanoimisaineiden sekoittamiseen kumiyhdisteisiin. Sekoittimet toimivat jatkuvasti, kolmessa vuorossa seitsemän päivää viikossa. Sekoitinten toiminta on täysautomaattista ja moottorikäyttöjärjestelmä on integroitu prossessin ohjausjärjestelmään.
Sekoitusjakso kestää noin viisi minuuttia ja vaatii heti alussa suuren momentin. Jakso alkaa siten, että raakakumipaloja tai kumiyhdistelevyjä ja lisäaineita syötetään sekoittimeen vähitellen eri teitä pitkin.

Momentin ja pyörimisnopeuden säätö
"Kuminsekoittimen kuormituskäyrä on aika erikoinen. Heti sekoitusjakson alussa vaaditaan erittäin suuri momentti. Tässä suhteessa vaihtovirtakäytöillä on määrätty etu tasavirtakäyttöihin nähden", Timo Ylikoski toteaa.
ACS600 MultiDrive -järjestelmä Nokian rengastehtaalla saa aikaan vaaditun momentin kasvun vaihtosuuntaajan 3040 kVA:n nimellisteholla. Tarkka nopeuden säätö on tärkeätä koko sekoitusjakson ajan, jotta saavutetaan haluttu laatu ja kapasiteetti.
Moottorikäyttöjärjestelmän luotettavuus on olennaisen tärkeätä jatkuvassa tuotantoprosessissa. Vaihtovirtakäytöillä on se etu, että ne tarvitsevat erittäin vähän huoltoa. Ylikosken mukaan järjestelmä, jossa on 12-pulssinen tasasuuntaussilta, on myös erittäin sähköverkkoystävällinen.

Vähäinen moottorin melu
Yksi suoran momentinsäädön eduista käytön aikana on se, että moottorin melu on huomattavasti vähäisempi kuin vaihtoehtoisessa ratkaisussa. Nokian rengastehtaalla meluntorjuntaan kuuluu sekoittimen vaihteiston äänieristys. Sen tuloksena koko DTC-ohjauksisen järjestelmän, siis sekoittimen, vaihteiston ja moottorin aiheuttama melu on alle 80 dB.
Käyttöönotossa ei esiintynyt ongelmia. Alussa sekoitin toimi jatkuvasti viitenä päivänä viikossa. Kun uuden käyttöhenkilöstön koulutus on saatettu päätökseen, sekoitin tulee toimimaan 24 tuntia vuorokaudessa, seitsemänä päivänä viikossa. "Meillä ei ole ollut minkäänlaisia ongelmia", sanoo Timo Ylikoski. "Moottorikäyttöjärjestelmä toimii moitteettomasti, kunhan annamme sen rauhassa tehdä työnsä."

Tekniset tiedot
Muunnin:
Syöttöyksikkö: ACA633-5200-6, 12-pulssinen tasasuuntaussilta
Vaihtosuuntaajayksikkö: ACA610-3040-6
Ohjaus: pyörimisnopeuden säätö ilman pulssianturia, analoginen ohjearvo prosessinohjausjärjestelmästä.

Käyttöjakso:
Täyttö: 2 x nimellismomentti (Tn) 12 s;
Sekoittaminen: Nimellismomentti (Tn = 14325 Nm) 248 s;
Tyhjennys: Momentti pienenee nimellisarvosta nollaan (Tn=>0) 40 s.


Lisätietoja:
ABB Industry Oy
Drives / System AC Division
Myyntipäällikkö Panu Rahikka
PL 184
00381 Helsinki
Puh: 010 222 3281
Fax: 010 222 2681
http://www.abb.com/vsd

Press release images