Hiflex breidt programma uit met servoregelaars en Ie4 motoren

Hiflex breidt programma uit met
servoregelaars en IE4 motoren
[tekst] Ad Spijkers [foto’s] Hiflex Automatiseringstechniek BV, Ridderkerk
Hiflex Automatiseringstechniek grijpt World of Technology & Science aan om een
aantal uitbreidingen in het
leveringsprogramma te presenteren. Geheel nieuw in
het assortiment zijn de IE4
normmotoren van Merkes en
de servoregelaars en -motoren van Servotronix. Verder
brengt Exor nu ook industriële
pc’s op de markt en heeft
Invertek een DNV-keurmerk
voor een aantal frequentieregelaars verkregen.
H
et accent bij het bedrijf uit Ridderkerk
ligt vooral op de (industriële) automatisering. Belangrijke vertegenwoordigingen
in dit verband zijn Hitachi (PLC’s), Exor
(HMI’s) en Reliance (Scada-software). Al
vanaf de oprichting van het bedrijf vormt
aandrijftechniek hierop een goede aanvulling. Dit is in de loop der jaren ingevuld
met onder meer frequentieregelaars van
Hitachi, Invertek en het factory automation programma van Mitsubishi.
Directeur Dick de Graaf heeft al die tijd
ook motoren op zijn verlanglijstje gehad.
“In onze beginperiode leek Hitachi ook
zijn programma elektromotoren naar Europa te brengen. Maar de logistieke kosten zouden de prijs voor deze motoren te
ver opvoeren, zodat ze nooit in Europa
zijn geleverd. Onze plannen voor de leve-
38
38-39,41_hiflex.indd 38
www.AT-aandrijftechniek.nl
Mede door de modulaire opbouw zijn de IE4 motoren van Merkes zo eenvoudig mogelijk
gehouden. Met slechts vier grootten, waarvan er nu drie zijn gerealiseerd, wil men een programma tot 30 kW opbouwen
ring van elektromotoren bleven daardoor
op een laag pitje staan. Ik wilde namelijk
wel wat bijzonders leveren; standaard
low-cost elektromotoren waarvan er dertien in een dozijn gaan, passen niet in ons
totaalprogramma. Maar onze klanten
doen het liefst aan ‘one stop shopping’,
dus een eigen programma IEC motoren
bleef toch een wens.”
Projectingenieur Jeffrey Jaakke gaat nader
in op het programma IE4 motoren van dit
merk. “Merkes probeert de motoren zo
eenvoudig mogelijk te houden, ondermeer
door een modulaire opbouw. Met slechts
vier grootten wil men een programma tot
30 kW opbouwen, waarvan er nu drie zijn
Geen geforceerde
koeling nodig
IE4 motoren van Merkes
De Duitse motorenfabrikant Merkes heeft
Europese ambities, had geen vertegenwoordiging in ons land en zou de combinatie met de frequentieregelaars van
Hiflex graag uit één hand aanbieden. Men
zocht dus contact met de onderneming in
Ridderkerk en sinds mei is Hiflex officieel
vertegenwoordiger van deze motoren.
gerealiseerd. Het programma begint met
motoren van 1,1 kW bij 1000 min-1, en eindigt op dit moment bij motoren van 4 kW
die via ‘optoeren’ zelfs tot 16 kW bij 4000
min-1 kunnen gaan en dan ook nog een
constant koppel leveren. In ontwikkeling
zijn motoren die tot 30 kW gaan. Stan-
september 2014
AT AANDRIJFTECHNIEK
04-09-14 15:17
TECHNIEK Elektrisch
daard zijn de motoren uitgevoerd in beschermklasse IP55 en voldoen de wikkelingen aan isolatieklasse F.” De beschikbare
bouwvormen zijn: B3, B5 en B14.
De rendementen van de Merkes-motoren
zijn zeer goed. Voor standaard IE1 motoren van 1,1 kW ligt dat doorgaans op zo’n
80%, bij een IE4 motor op 93%. Dat betekent dat het energieverlies teruggaat van
20% naar 7%, dat is een factor drie. De
grootste motor van Merkes haalt bij het
hoogst toelaatbare toerental zelfs een
rendement van 97,8%, ofwel een verlies
van slechts 2,2%.
Jaakke: “Merkes bouwt zespolige motoren, ze hebben dus een nominaal toerental van 1000 min-1. Om ze bij dat toerental
te laten draaien, heb je aan een voeding
van zo’n 90 V al voldoende. Bij een voeding van 400 V is 4000 min-1 mogelijk, met
een continu koppel. Ze hebben een groot
regelbereik en hebben ook bij lage toerentallen geen geforceerde koeling nodig.
Langdurig gebruik
De Graaf voorziet voor deze motoren
vooral toepassing bij continu of langdurig
gebruik. “Ze zijn heel dynamisch, maar ik
verwacht dat bedrijven deze motoren
vooral aanschaffen om hun energieverbruik te verlagen. De Europese wetgeving
dwingt machinebouwers en productiebedrijven in de richting van energetisch zuinige motoren, ook al zijn die duurder in
aanschaf. Het hangt natuurlijk van de applicatie en de gebruiksduur af, maar een
terugverdientijd van een jaar is reëel. Minder energieverlies betekent minder energie afvoeren via koelsystemen én minder
temperatuurstijging in de motor zelf, dus
een langere levensduur. Vaak kun je voor
dezelfde prestaties met een kleinere
motor volstaan, en dat betekent minder
september 2014
38-39,41_hiflex.indd 39
massa en minder inbouwruimte. Dat
maakt deze motoren ook interessant voor
de mobiele markt. Ik voorzie echter vooral
toepassing bij applicaties die langdurig in
bedrijf zijn: ventilatoren, compressoren,
pompen, hakselaars en (maar dan als generator) in kleine windturbines. Ze kunnen ook nog eens razendsnel van draairichting veranderen. We hebben ze op
onze testbank uitgebreid uitgeprobeerd
en daar bleken ze voor het oog bijna vergelijkbaar met echte servomotoren.”
Snellere
en goedkopere
communicatie
De Graaf heeft het oog nog steeds gericht
op uitbreiding van het motorenprogramma, maar wel selectief. “Hiflex wordt
niet nóg een aanbieder van standaard industriemotoren. Die markt is al vol en er
valt weinig te verdienen. Maar ik heb
zeker interesse in een merk kwaliteitsmotoren dat goed aansluit op dit programma.”
Servoregelaars
Hiflex heeft een breed programma frequentie- en servoregelaars in het programma van Invertek, Hitachi en Mitsubishi. Het meest verkocht zijn de servoregelaars tot 7,5 kW, maar het aanbod servo
gaat tot 55 kW. Het probleem met deze
omvormers is, dat ze qua connectiviteit
met bussystemen hun beperkingen hebben. Er is steeds meer vraag naar regelaars die communiceren via EtherCAT,
maar dat bieden deze regelaars juist niet.
Hiflex zocht dus naar een fabrikant die dit
wel aanbood en vond die in Servotronix.
AT AANDRIJFTECHNIEK
De regelaars van
Servotronix communiceren via EtherCAT, CANopen, USB,
RS232, analoog,
Daisy Chain en pulsbreedtemodulatie
De Graaf kent het merk nog als brand
label uit het begin van zijn carrière, toen
de producten werden vertegenwoordigd
door zijn toenmalige werkgever Vector
Aandrijftechniek. Toen dit bedrijf volledig
eigendom werd van SEW-Eurodrive, werden de vertegenwoordigde merken langzaam uitgefaseerd. Servotronix verdween
in die vorm van de Nederlandse markt,
maar aangezien zij de nodige regelaars
onder private label afzetten, bleven de
producten wel bekend. De laatste jaren
legt het bedrijf het accent meer op het
eigen merk en op uitbreiding van een
eigen distributienetwerk. In dit kader verkreeg Hiflex in juni de officiële vertegenwoordiging voor Nederland.
De Graaf: “De servoregelaars van Hitachi
communiceren alleen via Modbus, dat
goed functioneert maar qua snelheid en
mogelijkheden niet meer bij de moderne
tijd past. Mitsubishi servoregelaars praten
het eigen communicatieprotocol CC Link.
Deze regelaars zijn via gateways en insteekkaarten wel aan andere netwerken te
koppelen, maar dat werkt snelheidsverlagend en kostprijsverhogend. En de markt
wil juist hogere snelheden en lagere kosten. De regelaars van Servotronix communiceren via EtherCAT (een van de snelste
op ethernet gebaseerde industriële protocollen) en via CANopen dat niet zo snel is,
maar wel wijdverbreid en nog steeds in
ontwikkeling. Ook zijn er aansluitingen
voor USB, RS232, analoog, Daisy Chain en
pulsbreedtemodulatie. Met dit merk vullen wij dus een hiaat in ons programma in.
Samen met de Hitachi PLC’s, Exor HMI’s en
via CoDeSys programmeerbare motion
controllers vormen ze een goede combinatie. Niet onbelangrijk is dat de regelaars
prijstechnisch de vergelijking met de concurrentie aankunnen.”
www.AT-aandrijftechniek.nl
4
39
04-09-14 15:17
TECHNIEK Elektrisch
DNV-keur voor Invertek
Aan de regelaars kan nagenoeg elk type
servomotor worden gehangen, zowel roterend als lineair, ongeacht het merk.
Dankzij een autotuning functie kan de
terugkoppeling van motorpositie en -snelheid ook langs praktisch elke weg gebeuren: met absolute en incrementele encoders (zowel SSI als sinus/cosinus), Hallsensoren en resolvers. De regelaars
hebben ook een Safe Torque Off ingang
en voldoen aan alle relevante normen. Ze
beschikken ook over zogeheten anti vibration control. Hierbij gaat het niet zozeer
om demping van schokken door bijvoorbeeld vallende voorwerpen en aardbevingen maar om te voorkomen dat de last in
een bepaald toerengebied in resonantie
komt. Dit voorkomt ook extreme stroompieken in de regelaar.
Jaakke: “Programmering gebeurt via de
USB poort met behulp van de gratis intuïtieve Servo Studio GUI software. De regelaars zijn echter ook te programmeren via
EtherCAT of CANopen. Met de laatste mogelijkheid kun je low-cost toch heel leuke
applicaties realiseren.”
Behalve regelaars verkoopt Servotronix (en
nu ook Hiflex) servomotoren die echter elders worden ingekocht. Een opvallend type
hierin is een 24 V stappenmotor met terugkoppeling en ingebouwde regeling. Dit levert een heel compacte motor op die geen
last heeft van cogging (rimpeling in omloopsnelheid) maar juist een mooie rondloop heeft. Deze motoren zijn leverbaar
met koppels van 0,5 Nm tot 7 Nm en maximale toerentallen van 650 min-1.
Jaakke: “Prijstechnisch is dit een heel interessante motor. De prestaties komen in de
buurt van die van een servomotor, maar
hij kost maar een fractie van een servomotor met versterker. Veel gebruikers die nu
servo kopen, zouden aan deze motor met
geïntegreerde elektronica al voldoende
hebben. Standaard praat hij via CANopen,
digitale en analoge aansturing is ook mogelijk, dus hij is breed toepasbaar. Wij verwachten afzet bij houtbewerkingsmachines, patiëntentafels, textielmachines, positionering van zonnepanelen en
verpakkingsmachines.”
september 2014
38-39,41_hiflex.indd 41
In de scheepvaart werd in het verleden
niet altijd op een litertje brandstof gekeken, maar de wetgeving dwingt reders
steeds meer op het energieverbruik en op
de soort brandstof te letten. Schepen die
de westerse en in toenemende mate de
Oost-Aziatische havens aandoen, moeten
aan strenge milieuregels voldoen. Om
daaraan te voldoen kan niet meer worden
volstaan met de goedkoopste soorten
stookolie, maar moet (duurdere) zwavelarme brandstof worden getankt. Er is dus
een toenemende behoefte aan energiebesparing, niet alleen voor de hoofdvoortstuwing maar ook voor kranen, lieren,
compressoren, ventilatoren, boegschroeven en andere werktuigen aan boord.
Elektronische toerentalregeling kan daarbij een belangrijke rol spelen. Maar schepen opereren per definitie in vochtige
milieus en op zee zelfs in corrosieve milieus. Er worden dus de nodige eisen gesteld aan de apparatuur, en instanties als
DNV en Germanische Lloyds toetsen of
die voldoen aan de eisen.
Invertek heeft voor een deel van zijn Optidrive P2 frequentieregelaars een Type Approval certificaat van DNV ontvangen. Het
gaat om de bouwgrootten 4 tot en met 7,
die een vermogensbereik van 5,5 kW tot
160 kW bestrijken. Aan certificatie voor
een aantal andere typen en series wordt
nog gewerkt. De regelaars zijn bestand
tegen omgevingstemperaturen van 50°C
en geven maar weinig harmonischen af
aan het voedingsnet, wat voor de gesloten
Servotronix levert
ook motoren, waaronder een 24 V
stappenmotor met
terugkoppeling en
ingebouwde regeling
Koppel-toerenkarakteristiek van
een aantal motoren
uit het programma
van Merkes. Tot
1000 min-1 neemt
het koppel evenredig toe met het toerental, daarboven
bieden de zespolige
motoren een constant koppel
AT AANDRIJFTECHNIEK
boordnetten een voordeel is. Ze communiceren via Profibus, Profinet, Modbus,
Ethernet/IP, EtherCAT of CANopen. Het is
natuurlijk afhankelijk van de situatie, maar
volgens de fabrikant zijn op vaartuigen
energiebesparingen tot 60% mogelijk.
Energiebesparing
ook op zee
De certificatie biedt ook Hiflex nieuwe
mogelijkheden aangezien het met Mitsubishi PLC’s en frequentieregelaars en Exor
bedienpanelen al diverse componenten
voor de maritieme wereld aanbiedt.
Exor IPC’s en box-pc’s
Nu we het toch over Exor hebben: dit Italiaanse merk heeft vooral naam gemaakt
met zijn bedienpanelen, al dan niet met
achtergebouwde intelligentie. Als reactie
op regelmatig terugkerende vragen van
klanten introduceerde het bedrijf onlangs
een serie industriële pc’s en box-pc’s. Ze vormen een aanvulling op de bestaande lijn
producten. De IPC’s zijn leverbaar met industrieel panel (serie eTOP-EPC met schermen
van 12” tot 19”), als monitoren met schermen van 12,1” tot 19” en als box-pc met
geringe inbouwafmetingen. De IPC’s zijn
leverbaar met Intel Atom Dual Core D2550
1,86 GHz processor tot en met een derde
generatie Inter Core I3/5 PGA processor.
Inl.: Hiflex Automatiseringstechniek,
tel.: (0180) 46 60 04, www.hiflex.nl
MPM 1,1 kW Draaimoment
MPM 2,2 kW Draaimoment
MPM 4,0 kW Draaimoment
MPM 1,1 kW Vermogen
MPM 2,2 kW Vermogen
MPM 4,0 kW Vermogen
Draaimoment [Nm]
40
Vermogen [kW]
20
38,2
18
35
30,5
30
25
21
20
16,8
15
10,5
10 8,4
5
0
4
3,2
2,2
1,7
0,8
1,1
500
1000
Toerentalregelbereik
1500
2000
2500
3000
3500
Sterschakeling
Toerentalregelbereik
4000
min-1
Driehoekschakeling
www.AT-aandrijftechniek.nl
41
04-09-14 15:18