Gruvindustrin befinner sig mitt i en elektrifieringsvåg och kraven på energieffektivitet och driftsäkerhet har aldrig varit högre. Hägglunds, en del av Bosch Rexroth, svarar med Hägglunds Thunder: en permanentmagnetmotor som erbjuder direktdrift utan växellåda, minimalt underhåll och marknadsledande elektrisk verkningsgrad.
Hägglunds har sedan 1960-talet byggt sitt varumärke på hydrauliska direktdrivsystem – kraftfulla, tillförlitliga och skoningslöst beprövade i gruvans tuffaste miljöer. Nu kompletteras portföljen med en teknik som tar vid där hydrauliken når sin gräns.
– Vi ser att industrin rör sig mot elektrifiering. Den här permanentmagnetmotorn passar oerhört fint in tillsammans med vår hydraulmotor. Vid högre varvtal, ungefär från 20–30 rpm och uppåt, blir hydraullösningen alltmer kostsam på grund av de stora pumpstationer som krävs. Där har permanentmagneten en tydlig fördel: ju högre varvtal, desto mer ekonomiskt hållbar är den ur ett investeringsperspektiv, säger Andreas Söderlund, säljare på Hägglunds med ansvar för gruv- och pappersindustrin i norra Sverige.
Hägglunds Thunder är en permanentmagnetmotor som monteras direkt på drivaxeln, precis som hydraulmotorn, utan mellanliggande växellåda. Effektspannet sträcker sig från låga kilowatt upp till 9,2 MW, och motorn finns i spänningsnivåer från 380 volt till 10 000 volt, vilket gör den tillämpbar på ett brett spektrum av gruvanläggningar.
– Sätter man in den här tekniken är det i princip alltid en verkningsgradsökning, allt från 4 till 20 procent beroende på hur gammal den befintliga driften är, säger Andreas Söderlund.
Byggd för gruvans villkor
En gruva ställer extrema krav: damm, kyla, vibrationer och ett ständigt tickande klockslag av stilleståndskostnader. Thunder är konstruerad för just den verkligheten.
Motorn är vattenkyld och helt inkapslad, utan fläkt samlar den inte damm och håller en hög IP-klassning. I norra Sveriges underjordiska gruvor kan temperaturen sjunka under noll, men med ett slutet glykolkylsystem kan motorn drivas även i minusgrader. Och eftersom den inte behöver någon olja, till skillnad från både hydraulik och växellådsdrifter – minskar både miljöpåverkan och underhållsbehovet radikalt.
– Det är i princip bara två lager som behöver fettas. Det är det enda underhåll vi ser att man egentligen behöver göra, konstaterar Andreas Söderlund.
Till det kommer en tystare drift jämfört med konventionella lösningar, ett argument som ofta förbises men som spelar roll för arbetsmiljön när personal rör sig nära driften.
Kvarnen: en komplett lösning i ett
Den applikation där Hägglunds Thunder kanske gör störst skillnad är kvarnen, en av gruvans mest energiintensiva och driftkritiska maskiner. En kvarn roterar typiskt i runt 150 rpm med installerad effekt från 500 kW upp mot 6–7 MW.
– Med Thunder kan man reglera ned till i princip ett varv, vilket skapar det som kallas baxning. Det används vid underhåll när man ska fodra om kvarnkroppen: man rullar den extremt långsamt, bromsar den i rätt läge och byter fodringsmaterial. Tidigare krävdes en separat drivlösning enbart för det. Med Thunder är det inbyggt i huvuddriften, förklarar Andreas Söderlund.
Resultatet är en komplett drivsystemslösning för både produktion och underhåll, i ett och samma paket.
Verkningsgrad som räknas hem
Incitamenten är tydliga när ekonomin räknas. En växellåda i fyra steg ger minst 6–12 procent i förluster. En hydrauldrift ligger i liknande storleksordning. Hägglunds Thunder håller en elektrisk verkningsgrad på omkring 95 procent.
– Jag gjorde en kalkyl på en 6 MW-drift med 10 procents ökad verkningsgrad. Det sänker det årliga elbehovet med 4,9 miljoner kilowattimmar. Om du tar det gånger antalet drifter på en hel gruva blir vinningen gigantisk, avslutar Andreas Söderlund.
Motorn är dessutom kompatibel med frekvensomriktare från Siemens, ABB och andra etablerade fabrikat, vilket innebär att den kan integreras direkt i gruvans befintliga styrsystem utan att byta ut hela infrastrukturen.
