La société Nokian Renkaat, premier producteur des pneus d'hiver et des pneus qu'on peut employé dans les conditions climatiques du nord, a franchi une nouvelle étape au printemps 98 en choisissant le système ACS 600 Multidrive de ABB pour le contrôle de la vitesse et du couple des moteurs du nouveau mélangeur cyclique de son site de production à Nokia en Finlande. Comme l'a expliqué M. Timo YLIKOSKI, directeur de l'entretien, la solution en courant alternatif a été préférée à celle en courant continu à titre d'essai en vue d'investissements futurs.

"Il n'y avait aucune installation de référence que nous aurions pu visiter", souligne M. YLIKOSKI, mais les démonstrations portant sur la réaction du couple faites par ABB sur le banc d'essais, nous ont convaincus. Une solution en courant alternatif pouvait nous donner les performances exigées ."
Le critère le plus important pour le système d'entraînement dans cette application est un contrôle fiable de la vitesse. Les entraînements de la famille ACS 600 sont basés sur l'application de la technologie du contrôle direct du couple (DTC - Direct Torque Control) de ABB.
Dans les entraînements DTC, la partie commutateur est contrôlé par une modèle moteur qui permet de maîtrisé le flux et le couple du moteur de façon directe.
Si le mélangeur doit repartir à pleine charge, à cause de dérangements durant le cycle productif, une situation de surcharge sera inévitables.
La puissance nominale du nouveau mélangeur de Nokian Renkaat est de 1500kW. Il est utilisé aussi bien pour le mixage de caoutchouc brut avec des additifs avec les mélanges de caoutchouc ou aussi bien pour pour le mixage d'agents de vulcanisation avec les mélanges de caoutchouc.
Les mélangeurs sont des machines conçues à travailler sans arrêt, exploités en trois équipes pendant sept jours par semaine. Le fonctionnement du mélangeur est complètement automatique et le système de commande du moteur est intégré dans le système du contrôle global.
Un cycle de mixage, qui dure en tout plus au moins cinq minutes, demande un couple élevé au démarrage. Le cycle commence par des séquences différenciées d'alimentation par voies différentes de caoutchouc brut en morceaux ou de mélanges de caoutchouc en feuille ainsi que d'additifs.

Le contrôle du couple et de la vitesse.
"Le diagramme de charge d'un mélangeur de caoutchouc est plutôt particulier avec un couple de valeur très haute requise au début du cycle de mixage. De ce point de vue, les variateurs de vitesse en courant alternatif ont un certain avantage sur les variateurs de vitesse en courant continu", dit M. Timo YLIKOSKI.
Le système d'entraînement ACS600 Multidrive utilisé par Nokian Renkaat réussit à fournir la croissance du couple requise. Il est basé sur une module de puissance de nominale 3040 KVA. Le contrôle exact de la vitesse est un facteur très important pendant tout le cycle pour pouvoir obtenir un produit de qualité et aux caractéristiques souhaitées.
La fiabilité du système d'entraînement est un facteur essentiel pour une production en continu. Le système des commandes en courant alternatif a l'avantage qu'il ne nécessite aucune maintenance, à l'exception des paliers à billes. En plus, le système est doté d'un redresseur à 12 impulsions, ce qui le rend inoffensif au réseau électrique, ajoute M. YLIKOSKI.

Un moteur à bruit réduit
Un autre avantage consiste dans le fait que grâce au contrôle direct du couple, le bruit émis par le moteur est sensiblement inférieur avec cette commande. Sur le site de Nokian Renkaat, le contrôle du bruit inclut aussi la protection acoustique du réducteur du mélangeur. Le niveau des émissions de bruit d'un système commandé par DTC (contrôle direct du couple), y compris le mélangeur, le réducteur et le moteur, est nettement en-dessous de 80 dB(A).
La mise en service s'est déroulée sans imprévus. Le mélangeur a été mis en service pour un cycle de production en continu de cinq jours par semaine. Dès que la formation de nouveaux opérateurs sera terminée, le mélangeur tournera 24 heures sur 24 pendant sept jours la semaine. Aucun problème n'a été relevé. "Le système de commande fonctionne comme prévu", constate M. Timo YLIKOSKI.
Données techniques
Convertisseur.
Alimentation: ACA633-5200-6, 12 impulsions
Inverseur : ACA610-3040-6
Contrôle : contrôle de la vitesse sans encodeur, signal analogue du système de contrôle du processus de production


Cycle de production.
A l'emplissage : 2 fois le couple nominal (TN) 12 s,
Mixage : couple nominal (TN=14325 Nm) 248 s,
Décharge : diminution du couple de valeur nominale à zéro (TN=>0) 40 s.

Légende : Moteur en courant alternatif ABB, réducteur et mélangeur en œuvre sur le site de Nokian Renkaat, Finlande.

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