High-performance aandrijvingen voor havenfaciliteiten

Geconfronteerd met een continue stroom ladingen van meerdere tonnen, staan aandrijvingen van havenportaalkranen onder constante druk om te presteren. Gebruikers eisen betrouwbare oplossingen die over de hele linie een uitstekende dynamiek, positioneringsnauwkeurigheid en kostenefficiency bieden. Takel- en trolleyaandrijvingen die worden gebruikt in scheepswerf- of containerterminalkranen vereisen speciale mechanica en elektronica, geschikt voor dit veeleisende toepassingsgebied.

Kranen voeren een eenvoudige klus uit: ze pikken een lading op een bepaalde plaats en zetten die weer neer op een andere. Teneinde hierbij een voldoende hoog niveau van nauwkeurigheid te garanderen, zijn ze afhankelijk van aandrijvingen die perfect voor deze taak zijn ontworpen. "Kranen zijn uitgerust met motorreductoren met geïntegreerde remmen. Deze worden gecombineerd met frequentiomvormers voor het centraal regelen van de gevraagde snelheden, verklaart Ted Hessling, lokale Managing Director bij NORD Drivesystems. Aangezien havenkranen extreem grote belastingen genereren, zijn hun motorreductoren ontworpen om hoge radiale en axiale krachten te kunnen weerstaan. Ze leveren daarnaast een reeks belangrijke functies: ze maken een soft start mogelijk met een hoog aanloopkoppel, ze zorgen voor vrijwel schokvrije bewegingen, faciliteren de synchronisatie van meerdere aandrijvingen, leveren een krachtige hijsfunctie en zorgen voor efficiënt generatief remmen door middel van een parameteriseerbare hellingsbaan. »Nadat een fabrikant een besluit heeft genomen betreffende de voorselectie van aandrijvingen voor overheadkraan en trolleys, komen wij als leverancier van aandrijvingen met suggesties over de juiste aandrijfspecificaties op basis van de specificaties van de klant», aldus Ted Hessling.

Motorreductoren onder extreme belastingen
Voor dit doel kan NORD motorreductoren met schroefas en frequentieomvormers specificeren en leveren, alle door NORD zelf geproduceerd. De motorreductoren en frequentieomvormers voor hijskranen en trolleys omvatten qua prestaties bereiken tot 160 kW met een ruime keuze van overbrengingsverhoudingen. Leverbaar als twee- of drietraps
ontwerp met holle of massieve as, hebben gebruikers de mogelijkheid te kiezen tussen modellen met
voetmontage, flensmodellen en op de as gemonteerde modellen. Alle typen zijn uitgerust met dezelfde ruimtebesparende behuizing die zorgt voor een gemakkelijke integratie. Motoren die in kranen en trolleys worden gebruikt opereren vaak rond de klok in zeer drukke havens. Echter, als de omzet daalt als gevolg van marktomstandigheden, staan sommige laadfaciliteiten voor lange tijd stil. De ontwerpkwaliteit van de aandrijvingen moet dan natuurlijk garanderen dat deze zelfs na zo´n langdurige stilstand, direct weer operationeel zijn. In aanvulling op deze veranderende bezettingsgraad, vragen zware klimatologische omstandigheden en extreme temperaturen, alsmede het zoute water in maritieme omgevingen, om geschikte langdurig corrosiebestendige materialen. Indien nodig zijn de tandwielkasten van NORD leverbaar met IP55 of IP66 bescherming. Bovendien zijn alle modellen ook verkrijgbaar in ATEX aandrijvingen uitvoering.

Gebruikersvriendelijke aandrijfelektronica
Frequentieomvormers uit de NORD SK 500E serie combineren ideaal met motorreductoren die in kranen worden gebruikt. De robuuste, hoog presterende units leveren een rendement van meer dan 95% en een typische overbelastingscapaciteit van 200% gedurende 5 s. Compatibel met alle standaard businterfaces, zijn de units eenvoudig te bedienen en te programmeren. De basismodellen zijn voorzien van een geïntegreerde remchopper met de mogelijkheid voor remmotorbesturing, hetgeen uitermate geschikt is voor gebruik in hijswerktoepassingen. De omvormers werken met sensorloze current vector control. Als alternatief kan gebruik worden gemaakt van snelheidfeedback in toepassingen waar hoge eisen worden gesteld aan nauwkeurige snelheidregeling en overbelastingscapaciteit. Met de Posicon uitbreiding kunnen deze
omvormers intelligente positioneringstaken uitvoeren, waardoor extra modules voor dergelijke functies in higher-level besturingen overbodig zijn. De kostenefficiënte ´Safe Stop´ functie volgens EN 954-1 en EN 13849-1 is optioneel leverbaar.

Beproefde en geteste combinaties
De aandrijfoplossingen van NORD, die zijn geïnstalleerd in een breed range kraaninstallaties met
uiteenlopende capaciteiten, hebben hun betrouwbaarheid sinds vele jaren bewezen. Een voorbeeld is de transtainer kraan op de Scandinavia kade in Travemünde, Duitsland. Met steeds meer ladingenvervoer over de Oostzee, gestimuleerd door de oostelijke uitbreiding van de EU, hebben de havenautoriteiten de Scandinavia kade in de afgelopen jaren aanzienlijk uitgebreid. Momenteel is het het grootste onderdeel van de haven en omvat het kranen met een hefvermogen van 56 ton, die fungeren als overslagpunt voor allerlei soorten goederen die op vrachtauto´s worden aangeleverd, dan wel in containers of in wissellaadbakken, en daarna moeten worden doorgevoerd. In totaal worden 60 NORD aandrijvingen in deze toepassing gebruikt. De installatie van 's werelds grootste scheepswerfportaalkraan, ´Goliath´, in Odense, Denemarken, was een nog omvangrijkere onderneming. Voor deze toepassing ontwikkelde NORD een aandrijfconcept met een
geavanceerd besturingssysteem en in totaal 68 kegelwielmotorreductoren. De aandrijvingen voor de
scheepswerfkraan, die een maximale belasting van 100 ton aan kunnen, zorgen voor precieze
richtinggevoelige stabiliteit. Geregelde DC drives in de kraantakel en frequentiegeregelde driefase asynchroonmotoren in alle trolleys zorgen voor traploze en soepele snelheidsregeling.
Gecombineerd met continue remmonitoring door middel van microschakelaars, zorgt dit voor een hoge positioneernauwkeurigheid en veiligheid van de installaties.

Interview: Kraanaandrijvingen voor elke haven
NORD Drivesystems streeft een ambitieus doel na: »Wij willen in alle grote havens over de hele wereld tenminste één kraan zien die is uitgerust met onze aandrijfoplossingen», zegt Ted Hessling.

Vraag: Met welke speciale uitdagingen bent u geconfronteerd bij het selecteren van aandrijfmechanica en -elektronica voor kranen die zijn geïnstalleerd in scheepswerven of containerterminals?
Ted Hessling: Aandrijfsystemen die worden gebruikt in kraantakels en -trolleys moeten een robuust,
slijtvast ontwerp combineren met eigenschappen als goed dynamisch gedrag en nauwkeurige bewegingen. Tegelijkertijd vragen gebruikers uiteraard om een economische TCO. Voor kraanbouwers en operators is de gemakkelijkste route naar het voldoen aan deze eisen, het krijgen van complete oplossingen van gespecialiseerde leveranciers.

Vraag: Zijn kranen vergelijkbaar met in serie geproduceerde machines of speciaalmachines?
Ted Hessling: Voor zover je die vergelijking kunt maken, zijn er maar een paar kraanbouwers die per dag een enorme ship-to-shore kraan bouwen. Daarom is het bouwen van een kraan vergelijkbaar met de productie van modulaire speciaalmachines - en onze aandrijfoplossingen passen optimaal bij dergelijke toepassingen.

Vraag: NORD is gespecialiseerd leverancier van aandrijfsystemen voor kranen. Waaruit bestaan deze
complete pakketten?
Ted Hessling: Wij leveren kostenefficiënte, betrouwbare aandrijftechnologie voor alle typen en maten kraantakels en -trolleys. Ons uitgebreide assortiment mechanische, elektrische en elektronische producten stelt ons in staat aandrijfoplossingen te creëren vanuit een enkele bron. Producten met IP55 en IP66 bescherming alsmede corrosiebestendige en stofbestendige uitvoeringen met een speciale coating zorgen voor hoge betrouwbaarheid en een lange levensduur, zelfs onder veeleisende omstandigheden en tijdens lange perioden van stilstand, als gevolg van seizoensomstandigheden. Verschillende frequentieomvormermodellen met een vermogen tot 160 kW zijn leverbaar voor functies als soft start, generatief remmen, synchrone werking en hoge positioneernauwkeurigheid. Overigens, we hebben een nieuwe microsite gebouwd die helemaal gewijd is aan oplossingen voor aandrijftoepassingen voor kraanapplicaties op http://cranes.nord.com.

Vraag: Afgezien van containerterminals, wat zijn typische toepassingen voor kranen die zijn uitgerust met NORD-aandrijvingen?
Ted Hessling: Industriële kranen worden gebruikt in bijvoorbeeld gieterijen, staalbouw, scheepsbouw,
energiecentrales en in de zware industrie. Kleinere typen worden ook gebruikt in fabrieken. Momenteel zijn er ongeveer 700 machinebouwers die kranen produceren. Hiervan bouwen er ongeveer 15 van die reusachtig grote havenkranen.

Figuur 1: Kranen op scheepswerven, containerterminals en andere havenfaciliteiten vragen om uiterst
betrouwbare, krachtige aandrijfmechanica en -elektronica.
Figuur 2: De SK 500E serie frequentieomvormers is beschikbaar in zes bouwgrootten.
Figuur 3: Aandrijfoplossingen voor havenkranen moeten uitstekende dynamische eigenschappen hebben.

  Meer weten…