De baggerindustrie en met name zand- en grindwinning zijn van oudsher industrieën waar veel aandrijvingen plaatsvinden met een dieselmotor. Maar wat als er gewoon walstroom voorhanden is? Dan is een elektrische aandrijving ook een optie. Een zandwinningsbedrijf in Tsjechië koos onlangs voor de nieuwste Bell A-frame Dredger van Bell Dredging Equipment. Met een volledig elektrische aandrijving aangestuurd door een aantal Nidec DFS-frequentieregelaars.
Volgens Thijs van den Outenaar, Sales Engineer bij Bell Dredging Equipment, is het merendeel van hun equipment nog hydraulisch aangedreven. “Het aandeel elektrisch aangedreven is nog niet groot, maar het gaat wel die richting op. Zo ook bij deze Bell A-frame Dredger 250E.”
De Bell A-frame Dredger heeft zoals de naam het al zegt een A-frame als basis op een catamaran-stijl ponton. Daaraan hangt de baggerpomp, die de klant laat afzakken in een zandput. De klant in Tsjechië gebruikt de dredger om zand en grind te winnen. De machinist kan de pomp naar elke gewenste diepte laten zakken. Dit type pomp wordt verticaal gebruikt en afhankelijk van de toeloop van het zand wordt het ponton verplaatst door de gehele put. Onderaan de pomp zitten twee roterende koppen, zogenaamde cutters, die tegen elkaar in draaien.
Dubbele cutter met elektrische aandrijving
“Dit type pompkop, de Bell ‘double cutter head’, is nog een relatief nieuwe ontwikkeling van ons,” legt Van den Outenaar uit. “We maken ook nog steeds ‘cutters’ met één kop, maar die worden aan de arm van een graafmachine bevestigd of worden bij cutter zuigers gebruikt. Zou je dit type aan een kabel laten zakken, dan zet de kop zich vast in de grond en gaat juist de bovenkant draaien. Dit is iets wat je wil voorkomen. Vandaaruit hebben we de dubbele cutter ontwikkeld. Doordat beide koppen tegen elkaar in draaien, blijft de pomp mooi stil hangen.”
Project met uitdagingen
Inmiddels is het woord vermogen gevallen, waarbij Johan Piek het woord neemt. Zijn bedrijf, Piek Technische Service BV (PTS) zorgt dikwijls voor de elektrotechnische kant van de baggermachines en -pompen van Bell Dredging Equipment.
“Als Bell een project heeft waar een besturing of automatisering op moet komen, dan denken wij mee voor de juiste oplossing. Als er dan een aandrijving is met een frequentieregelaar schakelen wij vaak met Nidec. Die relatie gaat al heel lang terug toen het nog Control Techniques was. Voor deze elektrische dredger hebben wij de gehele aansturing qua software en voor de frequentieregelaars ontworpen en gebouwd.”
Frequentieregelaars communiceren met elkaar
Volgens Piek was het wel een project met wat uitdagingen. “Uitgangspunt was dat de machinist met twee joysticks alles aan kan sturen. Van het bedienen van de pomp en dubbele cutter tot en met het positioneren van de complete dredger. Daarom wordt nu alles met frequentieregelaars aangestuurd die met elkaar communiceren. Zeker bij het positioneren is dat essentieel. De dredger beschikt over vier lieren die met de kade verbonden zijn. Door deze lieren te bedienen kan de dredger zich verplaatsen. Maar ook zijn er nog aandrijvingen in de vorm van de hijslier waar de pomp aan hangt en een extra lier om de double cutter head aan boord te trekken.”
Modulaire opbouw frequentieregelaars
De frequentieregelaars van het type Unidrive M700 zijn ingebouwd in schakelkasten volgens het DFS-series principe van Nidec. “In dit project is gebruik gemaakt van de modulaire bouwwijze van verschillende vermogens frequentieregelaars met een identieke set parameters,” aldus Teun van Breugel, Account Manager Nidec Netherlands.
“Zeker een handige en praktische oplossing als je met verschillende vermogens werkt zoals bij deze dredger. We praten hier over een 190 kW pomp, een waterjet van 75 kW en twee snijkoppen van elk 30 kW. De lieren hebben allemaal een vermogen van 7,5 kW. Elke lier heeft zijn eigen elektromotor en eigen frequentieregelaar. Dan hebben we nog een hijslier en een supportlier. De waterjet gebruiken we om water onder hoge druk naar de dubbele cutter te pompen. Die houdt de cutters schoon en brengt extra beweging in het zand.”
Meer over de communicatie tussen de frequentieregelaars, de ‘constant tension functionaliteit en de ontwikkeling van de grafische interface is te lezen in het artikel over de Nidec DFS toepassing bij Bell Dredging. Dit artikel is verschenen in editie 7 van Aandrijftechniek.