V.l.n.r.: Jo Huppertz (MCA), Jos Eerens (MUMC+), Stefan Pluijmen (MUMC+) en Paul Huppertz (MCA)

MCA linear motion robotics is al vanaf de jaren ’90 actief op het gebied van o.a. regelbare aandrijftechniek. Bijvoorbeeld in HVAC-installaties. Twintig jaar geleden werd een groot aantal frequentieregelaars in de luchtbehandelingskasten van het Maastricht UMC+ geplaatst met het doel energie te besparen. Nu deze regelaars aan het einde van hun levensduur zijn komen, is besloten om ze te vervangen door de Yaskawa U1000 frequentieregelaar. Wederom in samenwerking met MCA en met meer mogelijkheden om energie te besparen en netvervuiling te verminderen.

Voor ieder ziekenhuis geldt dat de luchtbehandelingskasten nét even belangrijker zijn dan in een willekeurig kantoorpand of ander gebouw. Cliënten van een ziekenhuis zijn immers kwetsbaarder en extra gevoelig voor vervuilingen en besmettingen.

Daarom moet de lucht schoon zijn en bovenal beschikbaar; bijvoorbeeld voor het op overdruk houden van specifieke ruimtes om vervuiling buiten te houden.

Duurzaamheid en energiebesparing

De veiligheid en gezondheid van cliënten staat dus centraal, maar dat neemt niet weg dat de technische afdeling zich óók richt op duurzaamheid en energiebesparing. Jos Eerens is team- en projectleider ‘energie, bedrijfsstoffen & monitoring’ van de Procesgroep Techniek & Duurzaamheid. Hij stond ruim twintig jaar geleden aan de wieg van een project waarin tientallen luchtbehandelingskasten zijn voorzien van een Yaskawa frequentieregelaar. “Samen met Jo Huppertz van indertijd Huppertz technical services, zijn de eerste frequentieregelaars geïnstalleerd. En met succes.”

Frequentieregelaar U1000

De Yaskawa regelaars werden betrokken van MCA. Een bedrijf dat niet alleen producten op het vlak van lineair-, aandrijf- en besturingstechniek levert maar ook breed adviseert over de beste oplossing voor een specifieke applicatie. Jo Huppertz werkt hier inmiddels als technisch specialist en weet: “Indertijd is voor het verlagen van het energieverbruik van de luchtbehandelingskasten een standaard frequentieregelaar toegepast die op dat moment tot de ‘huidige stand der techniek’ behoorde. Dit leverde de gewenste verbetering qua energie-efficiëntie op omdat de regelaars de ventilatoren in de kasten aansturen op basis van ingestelde tijdsblokken. Zijn er geen mensen op een afdeling gepland, dan draait de luchtbehandelingskast op een lager niveau.”

Paul Huppertz (MCA)

Voor die tijd een perfecte oplossing, maar zoals bekend hadden frequentieregelaars ook een nadeel: door de noodzaak van een tussenkring die AC stroom omzet naar DC en weer terug, produceren zij hogere harmonische en vervuilen daarmee het net. In feite voor alle omgevingen ongewenst, maar zeker in een ziekenhuis.

Vervanging was nodig

Met het bereiken van de technische en economische levensduur zo’n twintig jaar later, werd dan ook een plan gemaakt om te verbeteren. Jos Eerens: “We zijn opnieuw naar MCA gegaan, eenvoudig omdat de samenwerking maar ook de producten bevallen. Beiden zijn van belang omdat de luchtbehandelingskasten in een ziekenhuis mede de kwaliteit bepalen van de omgevingscondities in bijvoorbeeld cleanrooms of operatiekamers. Toen we met elkaar in gesprek gingen, hebben we meteen geïnformeerd naar mogelijk nieuwe oplossingen om de netvervuiling als gevolg van de oude regelaars, tegen te gaan.”

Deze oplossing werd gevonden in de kwalitatief hoogwaardige Yaskawa U1000 regelaar. In tegenstelling tot de frequentieregelaars van toen, werkt deze regelaar op basis van de zogenaamde ‘matrixconvertertechnologie’. De regelmogelijkheden en het energiebesparingspotentieel blijven onveranderd. Maar door de nieuwe technologie – waarbij geen tussenkring nodig is – blijven de ingangsstromen sinusvormig en de vermogensfactor dichtbij 1. Hiermee worden transformatoren en voedingskabels zo min mogelijk belast en blijft de harmonische vervuiling onder de 5%. Enkele andere kenmerken zijn het ingebouwde EMC-filter en het ingebouwde toetsenbord met volledig tekst in dertien talen.

Ingebouwde vermogensregeneratie

Naast het feit dat de vierkwadrantregeling een efficiënt gebruik van energie ondersteunt, bespaart deze regelaar ook nog op een andere manier energie. Dit ontwerp heeft namelijk geen optionele remweerstand nodig die normaal de regeneratieve energie omzet naar warmte die vervolgens verloren gaat. Daarentegen neemt deze regelaar de remenergie op en stelt deze beschikbaar aan eventueel andere verbruikers in hetzelfde net. Naast energiebesparing reduceert dit ook de warmteontwikkeling en hiermee de koelbehoefte. Bovendien betekent het ontbreken van een remweerstand: minder onderdelen, minder onderhoud en een compacter ontwerp. Belangrijke eigenschappen voor alle toepassingen die worden aangedreven door één motor zoals liften, roltrappen, HVAC-machines, takels en centrifuges.

Compatibiliteit

Jos Eerens besluit: “De keuze voor de U1000 is ook gebaseerd op het feit dat hij niet conflicteert met ons huidige gebouwbeheersysteem (GBS). In dit geval gebruiken we een Siemens systeem dat compatibel is met de nieuwe regelaars. Maar ook voor de toekomst is dit belangrijk. Een GBS moet iedere veertien jaar worden vervangen en wanneer dit tijdstip is aangebroken, moet de nieuwe keus ook naadloos aansluiten op de U1000.”

Inmiddels zijn de regelaars vervangen en kijkt Jos Eerens met een goed gevoel terug op het project. “We hebben de energie-efficiëntie verhoogd, de netkwaliteit verbeterd en kunnen door de verschillende tijdsfuncties zeer flexibel omgaan met de inzet van de kasten.”

Vraag het aan Jo Huppertz (+31 (0)46 42 82 688), Gideon Spaen of Mike de Roos via
+31 (0) 315 25 72 60. Liever mailcontact? Vul onderstaand formulier in en we nemen snel contact met u op.

Februari 2023 – Dit artikel heeft in een uitgave van Aandrijven & Besturen gestaan

Zoekwoorden: #netkwaliteit #frequentieregelaars #netvervuiling #oplossingen #motion #maastrichterziekenhuis #problemen #frequentieregelaar

Zoals u vast weet, scherpt het kabinet de energiebesparingsplicht aan. Vanaf 2023 worden bedrijven verplicht hun energiegebruik te verduurzamen om zo de CO2 uitstoot te reduceren. Maar wat betekent dit voor uw bedrijf, welke regels moet u opvolgen en bent u zorgplichtig, informatieplichtig of onderzoeksplichtig? Deze vragen werden onder andere beantwoord op de klantendag op 20 april j.l. van MCA in Elsloo, die in het teken stond van ‘energiebesparing’. 

Donderdag 20 april 2023
13.15 –  16.00 uur

MCA – Sanderboutlaan 2b, Elsloo

Deelname aan
deze dag is gratis

Geen plekken meer beschikbaar

Bij MCA focussen we ons, naast oplossingen in de lineair-, aandrijf- en besturingstechniek, ook op manieren waarop u kunt besparen. Onderdeel hiervan is ook de energiebesparingsplicht, die al op korte termijn in zal gaan. Is uw bedrijf al klaar voor de nieuwe regelgeving? 

Op deze klantendag geeft een technisch adviseur van het RUD Zuid-Limburg u duidelijkheid op vragen rondom de energiebesparingsverplichting en vertelt MCA collega Jo Huppertz u over besparingen in de hele keten van energieverbruik bij aandrijvingen.

Onderwerpen die aan bod komen:

• Wat houdt de energiebesparingsplicht precies in?
• Wat verandert er voor bedrijven?
• Aan welke regels moet u voldoen?
• Zijn er subsidies beschikbaar?
• Hoe kan het RUD u helpen?
• Met welke aandrijvingen of technische oplossingen kan er energie bespaard worden
• Etc.

Efficiënter werken blijft een populair onderwerp en staat voor veel bedrijven dan ook op de agenda voor 2023. Zoals de afgelopen jaren ons geleerd hebben, is besparing op diverse vlakken mogelijk. Ook door middel van servotechniek. Door de inzet van servosystemen kunnen omsteltijden van machines teruggebracht worden, waarmee een efficiëntieslag te maken is. Maar hoe realiseert u zo’n besparing en welk servosysteem is hiervoor geschikt?

Wist u dat dit ook in onze nieuwsbrief stond?

Omsteltijden verkorten is een veel besproken thema. Er zijn diverse kleine aanpassingen waarmee de omsteltijd al verkort kan worden. De eerste besparing ligt voor de hand, maar is belangrijk om te bekijken. Een grote algemene verspilling is namelijk: wachten.

Dit wordt opgedeeld in geplande en ongeplande wachttijden. Aan die laatste kan weinig veranderd worden, omdat dit te maken heeft met storingen en controles.

De geplande wachttijd is echter wel interessant om onder de loep te nemen. Zo kunnen er externe handelingen worden uitgevoerd als de machine loopt, zoals op voorhand het gereedschap klaarzetten of de machine schoonmaken.

Maar omsteltijden kunnen ook verkort worden door handelingen te automatiseren, bijvoorbeeld met behulp van een servosysteem. Een servosysteem bestaat uit een servomotor met servoregelaar. De positie van de motoras wordt vervolgens naar de driver teruggekoppeld door middel van een encoder, waardoor het mogelijk is om elektrische aandrijvingen op positie te sturen.

De grootste winst die te behalen valt met de inzet van een servosysteem is dat manuele handelingen en menselijke fouten verminderd worden. Daarnaast komt dit ook de werkveiligheid ten goede.

Vanuit eerder genoemde voordelen nemen we twee servosystemen onder de loep. Dit zijn de Jenaer Ecovario 114D en Sigma 7 van Yaskawa. Deze systemen zijn geschikt voor handelingen waarbij omschakelen tussen verschillende producten of instellingen enkele malen per dag of week voorkomt, zoals verpakkings- of bewerkingsmachines. Het zijn beiden solide systemen, maar wel in een ander prijssegment en verschillen in spanningsbereik.

Ecovario 114D

Deze tweeassige driver is geschikt voor stappenmotoren met en zonder encoderterugkoppeling. Een aantal kenmerken:

• Hoge connectiviteit door meerdere interfaces zoals CANopen, EtherCAT en Profinet;
• Geïntegreerde “Safe Torque Off” veiligheidsfunctie, voor veilige afschakeling bij een noodstop situatie;
• Geïntegreerde PLC functionaliteit voor het programmeren van eenvoudige functies;
• Eenvoudig in bedrijf te stellen via eigen engineering software;
• Geen tijdrovende programmering nodig;
• Voordelig geprijsd ten opzichte van andere systemen.

Sigma 7

Dit high-end motion systeem van Yaskawa staat bekend om zijn hoge performance en kenmerkt zich daarnaast door zijn kleine bouwvorm en geïntegreerde communicatie interfaces zoals EtherCat, ProfiNet en Mechatrolink III. Een aantal kenmerken van deze serie zijn:

• Zeer hoge nauwkeurigheid
• Veelzijdigheid: geschikt voor zowel eenvoudige als hoog dynamische toepassingen
• Hoge prestaties op het gebied van piekkoppel en dynamiek
• Breed vermogensbereik voor de motor en versterker
• Besparing door hoge prestaties
• Veiligheidsfuncties: “Safe Torque Off” is standaard geïmplementeerd, voldoet aan eisen van SIL3 en PL-e en integratie van SS1, SS2 en SLS is mogelijk

Servosystemen worden in diverse markten toegepast, maar zien we met name veel terug bij machinebouwers en eindgebruikers. Denk hierbij aan de medische sector en verpakkings– en foodindustrie.