01 Was ist eine Elektrorolle?

Die elektrische Walze integriert Motor und Untersetzungsgetriebe in der Walze. Sie benötigt keine herkömmliche Kupplung. Der Motor in der Walze treibt die Walze direkt an. Der Aufbau besteht im Wesentlichen aus Motor, Untersetzungsgetriebe, Walzenkörper und Dichtung. Im Vergleich zur herkömmlichen separaten Antriebswalze ist die Kupplung reduziert. Die permanentmagnetische elektrische Walze benötigt kein Untersetzungsgetriebe, um eine stufenlose Drehzahlregelung über einen weiten Bereich zu ermöglichen.

Vergleichstabelle der herkömmlichen separaten Antriebsrolle und der elektrischen Rolle

Motor: Der Motor ist die Energiequelle der Elektrowalze. Je nach Anwendungsfall werden unterschiedliche Motoren ausgewählt, um den jeweiligen Anforderungen gerecht zu werden. Gängige Motortypen sind Asynchronmotoren und Permanentmagnet-Synchronmotoren. Asynchronmotoren werden aufgrund ihrer einfachen Bauweise, der geringen Kosten und des zuverlässigen Betriebs häufig in Elektrowalzen eingesetzt. Permanentmagnet-Synchronmotoren gewinnen aufgrund ihrer kompakten Bauweise (kein Untersetzungsgetriebe erforderlich), ihres niedrigen Energieverbrauchs und ihres hohen Drehmoments zunehmend an Bedeutung.

Untersetzungsgetriebe : Um die im Produktionsprozess erforderliche Betriebsdrehzahl zu erreichen, ist es üblicherweise notwendig, ein Untersetzungsgetriebe hinter dem Motor zu installieren. Dies ermöglicht eine präzise Steuerung und erhöht das Drehmoment, um die tatsächlichen Förderanforderungen zu erfüllen. Üblicherweise werden Zahnrad- oder Schneckengetriebe eingesetzt. Zahnradgetriebe zeichnen sich durch hohe Übertragungseffizienz, hohe Präzision und lange Lebensdauer aus; Schneckengetriebe bieten ein großes Übersetzungsverhältnis und gute Selbsthemmung und eignen sich für Anwendungen, die ein hohes Drehmoment erfordern und beengte Platzverhältnisse voraussetzen.

Trommelkörper: Dies ist der Hauptbestandteil der elektrischen Trommel. Der Trommelkörper wird direkt unter dem Förderband für den Materialtransport installiert. Die für den Trommelkörper verwendeten Materialien variieren je nach Anwendungsfall. Er besteht üblicherweise aus hochwertigem Stahl mit ausreichender Festigkeit und Verschleißfestigkeit, um sicherzustellen, dass er sich auch bei langfristiger Nutzung nicht verformt oder zu schnell verschleißt.

Dichtungsvorrichtung: Um das Eindringen von Staub, Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen in die elektrische Trommel zu verhindern, muss diese gut abgedichtet sein. Gleichzeitig muss die Wärmeableitung im Inneren der Trommel gewährleistet sein.

02 Arten von elektrischen Rollen

Es gibt viele Arten von Elektrowalzen, und auch die Energiespareffekte der verschiedenen Arten von Elektrowalzen sind sehr unterschiedlich. Derzeit erfolgt die Hauptklassifizierung von Elektrowalzen nach dem Motortyp, der in drei Kategorien unterteilt ist: Asynchron-Elektrowalzen, Permanentmagnet-Synchron-Elektrowalzen und bürstenlose Gleichstrom-Elektrowalzen.

Permanentmagnet-Synchronwalze: Ein Permanentmagnet-Synchronmotor ist im Walzenkörper integriert. Dank des breiten Drehzahlregelungsbereichs ist kein Untersetzungsgetriebe erforderlich. Die Walze eignet sich für mittlere und große Leistungsanwendungen, beispielsweise in Kohlebergwerken, der Stahl- und Nichteisenmetallindustrie. In China wurden bereits Permanentmagnet-Synchronwalzen mit einer Leistung von über 1000 kW eingesetzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Einzelantrieben reduziert die Permanentmagnet-Synchronwalze den Bedarf an Kupplung und Untersetzungsgetriebe. Der Permanentmagnetmotor bietet zudem einen höheren Wirkungsgrad als der Asynchronmotor und erzielt somit eine optimale Energieeinsparung.

Bürstenloser Gleichstrom-Elektrowalzenmotor: Ein bürstenloser Gleichstrommotor mit Untersetzungsgetriebe ist im Walzenkörper integriert. Diese Walzen eignen sich für Anwendungen mit geringem Leistungsbedarf, beispielsweise in der Lebensmittel-, Pharma- und Verpackungsindustrie. Der Leistungsbereich liegt üblicherweise zwischen wenigen hundert Watt und wenigen Kilowatt. Bürstenlose Gleichstrom-Elektrowalzenmotoren ermöglichen einen modularen Betrieb. Die Anzahl der Walzenmotoren kann je nach Transportlast angepasst werden, um eine präzise Steuerung und einen flexiblen Betrieb zu gewährleisten. Da bürstenlose Gleichstrom-Elektrowalzenmotoren einen geringen Stromverbrauch haben und nur einen kleinen Anteil am Gesamtenergieverbrauch von Unternehmen ausmachen, ist ihr Energiespareffekt für den Endverbraucher kaum spürbar.

Asynchrone elektrische Walzen: Asynchronmotoren und Untersetzungsgetriebe sind im Walzenkörper integriert. Sie eignen sich für kleine und mittlere Leistungsanwendungen, beispielsweise in der Logistik, der Baustoffindustrie, im Hafenumschlag, im Getreidetransport sowie in energieintensiven Fertigungsindustrien wie der Papierherstellung. Der Leistungsbereich liegt üblicherweise zwischen wenigen Kilowatt und mehreren hundert Kilowatt. Im Vergleich zu herkömmlichen Einzelantrieben reduzieren asynchrone elektrische Walzen hauptsächlich die Anzahl der Kupplungen, die Energieeinsparung ist jedoch etwas geringer als bei den beiden zuvor genannten Walzentypen.

03 So erreichen Sie Energieeinsparung und Emissionsreduzierung mit elektrischen Walzen

Elektrische Walzen haben viele Vorteile, wie z. B. eine hohe Übertragungseffizienz, geringe Größe, geringe Geräuschentwicklung, intelligente Bedienung und bequeme Wartung, die den Energiespareffekt von Unternehmen erheblich verbessern:

Hoher Wirkungsgrad und signifikante Energieeinsparung: Elektrische Walzen reduzieren die Anzahl der Kupplungen und weisen einen höheren Wirkungsgrad auf; einige Permanentmagnet-Elektrowalzen benötigen nicht einmal Untersetzungsgetriebe, und ihr Wirkungsgrad ist deutlich höher als der von herkömmlichen, separat angetriebenen Walzen, was einen großen Beitrag zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung in Unternehmen leistet.

Kompakte Bauweise, geringes Gewicht, platzsparend und materialsparend: Herkömmliche, separat angetriebene Walzen, deren Motoren und Getriebe seitlich angebracht sind, benötigen mehr Platz. Bei elektrischen Walzen hingegen sind Motoren und Getriebe im Inneren der Walzen integriert. Dadurch sind sie kompakter, benötigen weniger Material und Bauteile und sind leichter. Installation und Betrieb der Anlage sind somit komfortabler und energiesparender.

Geringerer Lärm, wodurch der Energie- und Materialaufwand für Lärmschutzmaßnahmen in Unternehmen reduziert wird: Die Motoren und Untersetzungsgetriebe der elektrischen Walzen befinden sich im Inneren der Walzen, was den Lärm in der Arbeitsumgebung effektiv reduziert und den Energie- und Materialverbrauch verringert, der in einigen Unternehmen durch die Notwendigkeit der Bekämpfung von Lärmbelästigung entsteht.

Intelligenter und modularer Betrieb ist energiesparender: Herkömmliche, separat angetriebene Walzen verbrauchen oft viel Strom im Leerlauf oder bei unnötigem Betrieb, da sie die Leistungsabgabe nicht präzise steuern können; elektrische Walzen hingegen können intelligent und modular sein und die Betriebsparameter des Motors in Echtzeit an die Arbeitslast und die Betriebsbedingungen anpassen, eine präzise Drehzahlregelung und Drehmomentabgabe erreichen, die Energienutzung weiter optimieren und die Energieeinsparung und Emissionsreduzierung für Unternehmen deutlich verbessern.

Einfache Wartung, geringer Arbeits- und Energieverbrauch: Herkömmliche separate Antriebswalzen verfügen über Kupplungen und Untersetzungsgetriebe, wodurch bei den täglichen Wartungsarbeiten viel Öl zur Schmierung benötigt wird und zudem häufige Wartung durch das Personal erforderlich ist.

Durch die elektrische Walze entfällt der Ölwechsel sowie die Wartung von Kupplungen und Untersetzungsgetrieben, was die tägliche Wartung bequemer und effizienter macht und den Unternehmen Arbeits- und Materialkosten sowie Energieverbrauch spart.

Fazit

Im Vergleich zu herkömmlichen separaten Antriebsrollen ist die Energiesparwirkung von Elektrorollen deutlich verbessert. Laut Angaben des chinesischen Schwermaschinenverbands liegt die jährliche Produktionsleistung der chinesischen Bandförderindustrie bei über 12 Milliarden Yuan, und der jährliche Bedarf an Antriebssystemen für Förderanlagen übersteigt eine Million Kilowatt. Der großflächige Einsatz von Elektrorollen wird die Energieeinsparung der gesamten Bandförderindustrie deutlich verbessern.