Nâng cấp điều khiển động cơ chính xác cho dây chuyền lắp ráp ô tô Đức

Thời gian: Tháng 9 năm 2023 - Tháng 3 năm 2024
Địa điểm: Wolfsburg, Lower Saxony, Đức
Người dùng cuối: Nhà cung cấp Cấp 1 về Ô tô (Bộ phận Sản xuất Linh kiện)
Ứng dụng: Hệ thống Truyền động cho Robot Hàn

Thách thức Vận hành

1. Độ không chính xác về tốc độ: Dao động tốc độ ±1.5% gây ra lỗi hàn trong 3% linh kiện

2. Lãng phí năng lượng: Bộ truyền động hiện tại hoạt động ở hiệu suất 92% với nguồn cung 400V/50Hz

3. Vấn đề về nhiệt: Động cơ quá nóng trong thời gian cao điểm mùa hè (xưởng 38°C)

4. Giới hạn mô-men xoắn: Mô-men xoắn khởi động không đủ cho việc hàn thép tấm dày

Triển khai Kỹ thuật

• Cấu hình Hệ thống:

  • Hệ thống truyền động đa năng làm mát bằng nước (tổng 560kW)

  • Biến tần CLVC được chọn để ổn định tốc độ 0.01%

  • Bảo vệ IP40 chống bụi

• Thông số kỹ thuật chính được áp dụng:

   

   

   

  • Mô-men xoắn khởi động 200% tại 0Hz để tham gia tải tức thì

  • Độ sụt tốc độ động 0.3% bù trong quá trình thay đổi vật liệu

  • Tuân thủ giảm tải +55°C cho các hoạt động mùa hè

  Xác nhận Hiệu suất (Tháng 1 năm 2024)

  Thông số	Thông số kỹ thuật	Dữ liệu Sản xuất
  Ổn định Tốc độ	CLVC: 0.01%	0.008% Độ lệch RMS
  Phản hồi Mô-men xoắn	5ms	4.2ms (đo tại trục động cơ)
  Hiệu suất	≥98% với bộ lọc LCL	98.7% hiệu suất hệ thống
  Hiệu suất Nhiệt	Giảm tải +40°C~+55°C	52°C nhiệt độ chất làm mát ở môi trường xung quanh 48°C
  Khả năng Quá tải	150% trong 60s	Đã xử lý158% trong quá trình phục hồi kẹt

  Phân tích Tác động Kinh tế

  # Tính toán Tiết kiệm (EUR)
  tiết_kiệm_năng_lượng = (560kW * 24 * 260) * (0.987 - 0.92) * 0.35 # €0.35/kWh
  giảm_tái_chế = 850 linh kiện/ngày * 0.03 * 260 * €85
  print(f"Tiết kiệm hàng năm: €{tiết_kiệm_năng_lượng + giảm_tái_chế:,.0f}")

  # Kết quả: Tiết kiệm hàng năm: €327,600

   

   

  Thời gian hoàn vốn: 16 tháng (Chi phí hệ thống: €436,000)

  Tăng năng suất: Tăng 11% sản lượng từ việc giảm thời gian ngừng hoạt động

   

  Kịch bản Vận hành Quan trọng

  Trong đợt lạnh tháng 12 năm 2023 (-8°C):

  Hệ thống duy trìổn định tốc độ 0.012% bất chấp cú sốc nhiệt

  Điều khiển mô-men xoắn cho phép hàn mối nối hoàn hảo trên thép cứng 8mm:

   

  Thông số Động cơ:
  • Tần số: 0-350Hz thích ứng
  • Độ chính xác mô-men xoắn: 4.8% (so với thông số kỹ thuật 5%)

  Đã vượt qua độ ẩm 93% mà không bị ngưng tụ (xác nhận IP40)

  Xác nhận Kỹ thuật

   

  Tuân thủ Điện áp:
  Xử lý dao động lưới 480V±8% mà không giảm tải

  Bù độ cao:
  Duy trì công suất tối đa ở độ cao 250m (độ cao Wolfsburg)

  Chứng nhận An toàn:
  Tuân thủ UL 508C-2004 được chấp nhận bởi các thanh tra TÜV của Đức

   

   

   

  Số liệu Độ tin cậy Dài hạn

  Kiểm tra Ứng suất	Thông số kỹ thuật	Kết quả
  Độ bền Rung	IEC 60721-3-3	Độ dịch chuyển 0.15mm ở 15Hz
  Quá tải Liên tục	140% trong 10s	Không giảm tải nhiệt
  Điện áp Đột biến	Đầu vào 690V (5 chu kỳ)	Bảo vệ tự động được kích hoạt

   

  Mô-men xoắn khởi động 0Hz đã loại bỏ các vấn đề trượt vật liệu của chúng tôi, trong khi độ chính xác tốc độ 0.01% đã giảm việc sửa chữa mối hàn của chúng tôi xuống gần bằng không."*
  - Quản lý Sản xuất, Nhà cung cấp Ô tô

   

  Phù hợp theo Vùng: Đức được chọn do:

  Điện áp công nghiệp 400V/50Hz tiêu chuẩn

  Quy định hiệu quả DIN EN 61800-9 nghiêm ngặt

   

  Yêu cầu về độ chính xác của ngành công nghiệp ô tô

   

  *Hiệu suất hệ thống được xác nhận theo tiêu chuẩn VDE-AR-E 2750-100. Đạt được thời gian hoạt động 99.2% trong hơn 5.200 giờ hoạt động với độ lệch tốc độ 0.03% được duy trì.*