Říkali, že to nepůjde Ale my jsme to dokázali

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Říkali, že to nepůjde… Ale my jsme to dokázali… Na počátku příběhu o pohonech Danfoss VLT® stáli dva inženýři, Arne Riisager a Arne Jensen, kteří na konferenci v Londýně slyšeli přednášejícího tvrdit, že regulovat rychlost otáčení střídavých elektromotorů lze pouze mechanicky. Domů odcházeli nepřesvědčeni. Aby dokázali, že nemá pravdu, podnikli první kroky k tomu, co se stalo celosvětovým úspěchem. Těžko říct, kdy to všechno začalo, ale jedna věc je jistá: opravdový průlom v elektronice zaznamenal Danfoss zavedením frekvenčního měniče VLT®5 v roce 1968. Jednalo se o první sériově vyráběné zařízení, které zvládalo rychlostní regulaci standardního asynchronního elektromotoru o výkonu pěti koní. Cesta to nebyla jednoduchá, občas bylo třeba opět nabrat dech. Jako společnost původně vyvíjející mechanické prvky zejména pro chladírenské aplikace rozpoznal Danfoss potenciál elektroniky a začal do tohoto nového odvětví investovat. V padesátých letech zavedl Danfoss do výroby systém elektronického monitorování plamene pro olejové hořáky a krátce poté pak ovládací skříňky obsahující elektronické komponenty. Byly to poměrně jednoduché prvky s několika málo komponentami, ale společnost jimi podnikla první kroky k tomu, co ji nakonec přivedlo k jednomu z jejích největších úspěchů.

První pokusy na poli mechaniky a elektroniky V první polovině šedesátých let se zvyšovala složitost výrobků, když Danfoss začal produkovat velké usměrňovače určené k použití například ve stejnosměrně napájených zařízeních pro průmysl a průmyslové lokomotivy, nabíječky akumulátorů do vysokozdvižných vozíků a v systémech regulace osvětlení vzletových a přistávacích drah letišť. Jednalo se ve všech případech o „na míru šité“ výrobky, vyvíjené týmem elektronických inženýrů pracujících v malé jednotce zvané Danfoss Electronic. Zakázkově vyráběná zařízení byla na hony vzdálená klíčovému programu Danfoss, a tak nakonec tyto aktivity na čas skončily. Společnost si však uvědomila, jaký potenciál skýtá regulace mechanických aplikací s využitím elektroniky, a tak Danfoss přeměnil celý tento tým na výzkumné oddělení, kde pak technici i nadále studovali a experimentovali a přitom čelili jedné z největších výzev doby: jak vynalézt užitečné komponenty.

Předběhl svou dobu: VLT®5 Nakonec inženýři vymysleli způsob, jak vytvořit reálné točivé magnetické pole v motoru, posléze i způsob jeho regulace při všech rychlostech otáčení pod jmenovitými otáčkami daného motoru a konečně se naučili také hospodařit s teplem, které zařízení generuje. Inženýři společnosti Danfoss řešili první dva naléhoavé problémy vývojem čehosi, co se časem stalo vysoce vyspělým regulačním algoritmem vycházejícím z principu zvaného PAM: pulzně-amplitudová modulace. Tento algoritmus umožnil převedení stejnosměrného proudu na střídavý ve střídači. Princip PAM rovněž umožnil snížení velikosti proudu motoru, který pak mohl běžet na nižších otáčkách. Samotné technické vybavení bylo rozděleno do dvou komor, přičemž jeho spodní část byla ponořena v oleji, který rozptyloval teplo a odváděl je na povrch skříně. Jednalo se o první zařízení tohoto druhu, a tak bylo rovněž důležité, aby už svým vnějším provedením budilo důvěru ve spolehlivost. Napodobením žebrování známého z klasických transformátorů chtěl Danfoss učinit zařízení atraktivním pro zákazníky. V roce 1968 uvedl Danfoss první frekvenční měnič na světě VLT®5. Po 40 let starý VLT5 je stále ještě v provozu v návštěvnickém centru švýcarské společnosti pro zpracování minerálních vod Valser. Elektronika je ponořena v 21 litrech oleje zajišťujícího rozptyl tepla vznikajícího v pohonu na vnější povrch zařízení.

technologické stránce tento výrobek posunul hranice tehdejších možností a sklidil za to 14 patentů. Vzbudil značný zájem a získal cenu za průmyslový design (Industrial Design Award). Nové frekvenčně regulované pohony rychle přijal za svůj jak potravinářský tak nápojový průmysl, jemuž přišlo vhod, že jimi lze ovládat robustní střídavé motory v bezúdržbovém provedení, pohánějící příslušné technologie a dopravníkové pásy.

Ale ve skutečnosti tím práce společnosti Danfoss teprve začala.

Od samého začátku se pohony VLT® stavějí v modulárním provedení. Na tomto pohonu VLT®5 druhé generace lze spatřit seřizovací kartu, na které jsou navolena všechna základní nastavení. Za ní se nachází stejnosměrná karta se střídavou vzadu. Všechny moduly byly snadno přístupné pro údržbu a opravy.

Nová provedení a oblasti využití V průběhu sedmdesátých let Danfoss dále vybrušoval a zdokonaloval novou technologii, aby byla flexibilnější a pracovala účinněji. Objevila se nová provedení, která umožnila nastavovat rychlost jednotlivých aplikací a sesynchronizování s ostatními výrobními procesy. Současně došlo k rozšíření výkonové řady motorů z 1-20 koní. Trh s regulací o proměnné rychlosti otáčení se rozrůstal po celá sedmdesátá léta. Jelikož celosvětové ropné krize přispěly ke zvýšení zájmu o využití regulační techniky o proměnné rychlosti, začali se

příslušní vlastníci pídit po tom, jak snižovat spotřebu energie jiných aplikací s motorovými pohony. Zhruba na přelomu dekády představil Danfoss první specializovaný pohon pro čerpadla. Stále intenzivnější zaměření na optimalizaci časového průběhu proudu za účelem snížení množství tepla produkovaného motorem a omezení dalších nežádoucích účinků vedlo v osmdesátých letech k vývoji vektorové regulace napěťového typu, nyní známé pod zkratkou VVC+. Od té doby tento stále konkurenčnější trh expandoval a nyní zahrnuje o mnoho více, než pouze jednoduchou regulaci rychlosti. Nové funkce, jako např. regulace objemu výroby dle poptávky, regulace v uzavřené smyčce, nespojitá regulace rozšířily oblasti využití pohonů a znamenaly ještě širší využití pohonů i v nových oblastech.

Menší, rychlejší, integrované Ve světě elektroniky nemají nové generace dlouhého trvání. Dnešní vybavení má pramálo společného s původním pohonem VLT® 5 z roku 1968. Při tak razantním pokroku, jež zaznamenala technologie výkonových tranzistorů a digitálního řízení za posledních 20 let, se pohony o proměnné frekvenci staly jednou z nejprominentnějších technologií společnosti Danfoss. Ve srovnání s dřívějšími těžkostmi už i jen s nalézáním vhodných komponent se dnes pohony VLT stavějí na objednávku a využívají standardních komponent, které lze kombinovat tak, aby přesně plnily stanovený účel a šlo je v několika málo dnech dodávat zákazníkům ze všech končin světa. Dnes jsou pohony o proměnné rychlosti (VSD) prvořadou volbou světových potravinářských a nápojových společností a ovládají výrobu četných produktů, které pak nalézáte v regálech každého supermarketu, nemluvě o stáncích s občerstvením u většiny čerpacích stanic. Měniče kimtočtu regulují čerpadla. která dopravují vodu do vašeho domu, čistí vámi produkované odpadní vody, pohánějí klimatizace u vás v kanceláři a napájejí technologické linky pro výrobu všeho možného od pečených fazolí až po nákladní vozy. Vlajkovou lodí je pro Danfoss řada VLT® AutomationDrive, jejíž jednotlivé výrobky se instalují v tom nejširším spektru průmyslových aplikací, na souši i na moři, kde regulují jak indukční motory, tak i motory s permanentními magnety, a to při významných energetických úsporách a potažmo i zkvalitnění příslušných technologií. Technologie VLT rovněž nachází využití v solárních měničích Danfoss a v rámci jednotlivých řešení pro větrné turbíny. A jednotky se přitom zmenšují, jsou stále výkonnější a inteligentnější.

Úžasný potenciál Regulace rychlosti otáčení podstatně přispívá k energetickým úsporám v celosvětovém měřítku. Nejenže jednotky efektivněji regulují elektromotory, ale také nebývalou měrou snižují provozní náklady ventilátorů, čerpadel a dalšího zařízení, které by snad jinak běželo naplno a představovalo ohromné plýtvání energii, a současně s tím by docházelo k nadměrným emisím CO2. Samotná roční produkce pohonů VLT ušetří tolik energie, kolik jí vyprodukuje jedna větší elektrárna. 37 milionů tun CO2, které každoročně ušetří pohony Danfoss nainstalované po celém světě, odpovídá emisím z více než 12 milionů osobních automobilů v Evropě.

Původní pohon VLT® 5 vážil 54 kg. Jeho dnešní ekvivalent VLT® Micro DriveFC 51 je řešen daleko moderněji a váží pouhé 3 kg.

V globálním měřítku je potenciál energetických úspor ohromující. Odhaduje se, že pouze 10 % celosvětově používaných elektromotorů využívá regulace rychlosti otáčení. To není špatný výsledek na něco, co podle některých nikdy nemělo fungovat.

Dnešní výrobek VLT ® AutomationDrive má pouze málo společného s původním pohonem VLT, avšak zůstává věrný svému původnímu poslání: regulaci rychlosti otáčení elektromotorů za účelem úspory energie. Paleta výrobků Danfoss nyní pokrývá specializovaná řešení v rámci automatizace, vzduchotechniky, vody, odpadních vod, na souši, moři i hluboko v dolech.

Stručná historie společnosti Danfoss V roce 1932, když mladý dánský inženýr jménem Mads Clausen ze severodánského ostrůvku Als bezradně stál a držel v ruce svůj první plně funkční expanzní ventil pro chladírenské aplikace, pojmenoval jej Danfoss. Dan, protože šlo o dánský výrobek, a foss, protože ventil vydával zvuk připomínající rychle proudící vodu v potoce. Rok nato založil Mads Clausen společnost, která nakonec proměnila místní zemědělskou usedlost v centrum globálního průmyslového příběhu. Název nové společnosti zněl „Dansk Køleautomatik- og Apparat-Fabrik“, tedy volně přeloženo „Dánská továrna na regulační prvky a vybavení pro chladírenství“. Z prodeje celkem 466 ventilů v prvním roce se společnost rozrostla na 197 zaměstnanců a 37 výrobků, z nich většina nacházela využití v chladírenství. V roce 1946 se společnost přejmenovala na Danfoss a i nadále se rychle rozrůstala. V roce 1953 mohla oslavit svého tisícího zaměstnance. O rok později se tento počet zdvojnásobil, když společnost dále expandovala jak místně v Dánsku, tak i globálně prostřednictvím výrobních závodů i prodejních kanceláří, které pravidelně otvírala po celém světě.

Dnes má Danfoss přibližně 23 000 zaměstnanců pracujících v 58 továrnách v 18 zemích a 47 prodejních společnostech. Byť je stále ve vlastnictví jediné rodiny, zastává Danfoss v oblastech svého podnikání celosvětově vůdčí postavení a nabízí široké spektrum různých řešení pro pohybově regulační aplikace v chladírenství, klimatizační technice, vytápění, v oblasti obnovitelných zdrojů atd. To všechno plní důležitou úlohu při snižování spotřeby energie a omezování emisí CO2 za současného zvyšování produktivity a efektivity.

Původ názvu VLT® Když Danfoss uváděl na trh své první jednotky VLT®, zaměstnanci jim říkali VeLoTrol. Záhy byli nuceni změnit tento název, protože jej již používala jakási anglická společnost. Po propracování se několika alternativami se Danfoss nakonec rozhodl název zkrátit na VLT. Velotrol je spojením slov velocity control (regulace rychlosti), ale nejedná se o jedinou interpretaci. Vyskytl se i názor, že VLT zastupuje slova Velocity, Load a Torque (rychlost, zátěž, točivý moment), z nichž každé perfektně vystihuje, co VLT dělá. V prvních letech byla zkratka VLT prakticky synonymem frekvenčního měniče a často se v tomto smyslu používala i mimo společnost Danfoss, a to až do okamžiku, kdy společnost zaregistrovala název jako registrovanou obchodní značku ®.

© Danfoss s.r.o. | V Parku 2316/12 | 148 00 Praha 4 | Tel: 283 014 111 | Email: [email protected] © Danfoss s.r.o. | Továrenská 49 | 953 01 Zlaté Moravce | Tel: 037 / 6406 280 | Email: [email protected]