La puissance des bobines repose sur la technologie PMSM avancée de Bauer Gear Motor

Une des constantes de l’urbanisation, de l’expansion des infrastructures énergétiques et de l’augmentation des communications est une forte demande mondiale de câbles et de fils. Par conséquent, les fournisseurs s’efforcent de réduire les délais en rationalisant les processus. Le bobinage est un de ces processus clés, réalisé par des machines spécialisées conçues pour collecter efficacement les fils et les câbles dans les bobines.
Pour s’assurer que sa dernière solution d’enroulement et de bobines offre des performances efficaces avec un encombrement réduit, Reel Power Industrial a sélectionné des motoréducteurs synchrones à aimant permanent chez l’expert en la matière, Bauer Gear Motor, une marque dominante d’Altra Industrial Motion Corp.
Un segment clé de ce marché est le fil de cuivre. Il est utilisé dans les infrastructures électriques, de communication et d’alimentation en électricité et la demande des entrepreneurs dans tous les secteurs est élevée. Cette pression est directement transmise aux fournisseurs de fils de cuivre qui recherchent des solutions pour enrouler le fil sur des bobines plus petites et prêtes à être livrées de manière fiable et efficace. De plus, une machine compacte est préférable. Elle permet aux fournisseurs de maximiser l’espace, ce qui permet d’installer plus de machines dans un espace au sol limité et d’augmenter la productivité. Des entreprises telles que Reel Power Industrial sont spécialisées dans la fourniture d’enrouleurs et de bobineuses qui tirent parti de ces avantages.
Les avantages de la technologie PMSM
Pour la nouvelle variante de machine appelée RD10, Reel Power Industrial souhaitait repenser le système d’entraînement des rouleaux afin d’améliorer l’efficacité tout en réduisant l’encombrement. Pour atteindre ces deux objectifs, il a fallu remplacer le moteur en ligne par un moteur à engrenages à angle droit qui fournissait une densité de puissance accrue. En évaluant les motoréducteurs de différents fabricants, Reel Power Industrial a choisi un motoréducteur coaxial à couple conique de la série BK de Bauer doté de la technologie de moteur synchrone à aimant permanent (PMSM).

Le BK40 compact offre une décélération et une accélération en douceur, un rendement élevé ainsi qu’un rapport puissance/taille impressionnant.
Le réducteur compact BK40 utilise un moteur intégré doté de la technologie PMSM pour maintenir un couple constant de 0 Hz à 120 Hz – idéal pour les applications de bobinage. Les pertes de chaleur du rotor sont réduites de 100 % et les pertes totales d’environ 25 %, ce qui garantit que le moteur ne surchauffe pas à une puissance inférieure. De plus, cette technologie augmente l’efficacité totale de minimum 10 %. Il en résulte un coût total de possession (CTP) plus faible grâce à des économies d’énergie et des émissions de carbone réduites.
L’unité RD nécessite également une commande de vitesse variable pour permettre aux opérateurs de contrôler le processus de rembobinage. « Les anciens modèles RD y sont parvenus grâce à des transmissions mécaniques à rapport variable avec poulies réglables. Les modèles plus récents utilisaient des commandes avec un entraînement à fréquence variable (VFD) avec des moteurs à induction avec variateur », explique M. Crosley. « Cependant, le passage au PMSM ne consiste pas toujours en un simple réglage. Après avoir testé minutieusement de nombreuses commandes VFD, nous avons constaté que certains fabricants de variateurs ne disposaient pas de la solution adéquate pour la commande du PMSM. »
Le BK40 a donc été associé à un VFD adapté pour fournir la fonctionnalité souhaitée. Pour tester ses performances, une RD10 a été chargée avec une bobine de plus de 4 500 kg et a fonctionné pendant plusieurs heures, avec des démarrages périodiques. Cela a permis de s'assurer que le BK40 pouvait supporter la charge. Les équipes d’ingénierie de Bauer Gear Motor et de Reel Power Industrial ont travaillé en étroite collaboration pour ajuster le moteur afin de répondre aux attentes en matière de performances.
Le RD10

La gamme RD de Reel Power Industrial est utilisée par les installations de distribution de fils et de câbles pour transférer de grandes bobines de fil de cuivre vers des bobines plus petites destinées aux entrepreneurs.
La gamme RD de Reel Power Industrial est une des solutions les plus populaires. La gamme RD est généralement utilisée par les installations de distribution de fils et de câbles qui transfèrent de grandes bobines de fil de cuivre vers des bobines plus petites destinées aux entrepreneurs. Le nouvel enrouleur sans arbre RD10 est un ajout récent à la gamme, la prochaine étape d’un cycle de développement qui dure depuis des décennies.
« Fabriquée depuis plus de 30 ans, la gamme RD a été régulièrement actualisée pour tirer parti des innovations technologiques dès qu’elles sont disponibles », a déclaré Joe Crosley, ingénieur électricien senior chez Reel Power Industrial. « Au départ, les prises de force de la série RD étaient proposées avec un système d’entraînement mécanique variable de 20 ch qui fournissait un couple élevé mais était lourd et coûteux à entretenir. Ensuite, au fur et à mesure que les entraînement à fréquence variable (VFD) et les commandes devenaient disponibles, nous avons procédé à des mises à niveau, mais avons dû augmenter la puissance pour maintenir un couple bas. »
Les enrouleurs RD10 sont « entraînés par la jante », ce qui permet un changement et un chargement rapides des grandes bobines de fil et de câble. La machine utilise un motoréducteur pour entraîner un rouleau qui fait tourner l’enrouleur de câble lorsqu’il s’enroule. L’arbre de sortie du motoréducteur est accouplé au rouleau d’entraînement via une chaîne et un pignon. Un moteur plus petit avec réducteur entraîne deux filetages qui, à leur tour, déplacent le rouleau d’éjection de haut en bas sur le châssis. Il est essentiel de maintenir un couple d’enroulement constant à toutes les plages de vitesse pour garantir un bobinage correct.
Faible encombrement
En plus d’être une solution efficace pour le RD10, le rapport taille/puissance du BK40 a été un facteur clé dans sa sélection.

La série BK compacte utilise un moteur intégré avec la technologie PMSM pour maintenir un couple constant, idéal pour les applications de bobinage.
« Outre l’efficacité supérieure inhérente à la technologie PMSM de Bauer, nous avons pu passer d’un moteur de 20 CV à un moteur de 15 CV grâce à sa conception à puissance élevée, ce qui nous a permis de réaliser des économies sur le coût initial ainsi que sur les coûts d’exploitation », explique M. Crosley. « La mise en œuvre de l’ensemble de motoréducteur coaxial conique à angle droit Bauer BK nous a également permis de réduire la largeur de la machine d’environ 3,5 mètres à 2,6 mètres, ce qui représente un énorme gain pour nos clients. »
Ce gain de place considérable a permis aux utilisateurs finaux d’optimiser efficacement leur espace au sol disponible.
Les nouvelles unités RD10 assurent une accélération et une décélération plus douces sans « claquement de câble », ce qui réduit le risque d’endommager les torons. Une pédale de commande et des commandes opérateur centralisées avec boîtier de commande suspendu permettent à l’opérateur d’enrouler le matériau sur une bobine ou sur une tête d’enroulement. La pédale de commande peut être déplacée par à-coups sans déclencher l’entraînement, ce qui facilite l’emballage du matériau enroulé. Le freinage dynamique de l’enrouleur réduit le « survirage ». Les unités RD10 génèrent également moins de bruit ambiant que les unités à entraînement mécanique.

Un réducteur de vitesse Boston Gear série 700 a été installé sur le plus petit entraînement d’éjection de la machine.
Un réducteur de vitesse Boston Gear série 700 est utilisé sur le plus petit entraînement d’éjection de la machine. La série 700 est la norme du secteur pour la construction modulaire d’engrenages à vis sans fin. Les unités sont dotées d’un boîtier robuste en fonte à grain fin pour une résistance et une durabilité maximales.
« Le BK40 a obtenu de bons résultats à la fois lors de nos essais internes et lors des essais sur le site de notre client. Bauer est une excellente entreprise avec laquelle s’associer. Elle nous a beaucoup soutenus et a bien travaillé avec notre personnel », explique M. Crosley. « Nous examinons d’autres applications susceptibles de maximiser les caractéristiques inhérentes aux motoréducteurs PMSM Bauer. »