Elektromos hajtásrendszerek mezőgazdasági munkagépeken

Agro Napló
A traktorokra telepíthető, vagy beépített elektromos áramforrások fejlesztését a munkagép oldali igények is sürgették. Egyre több munkagépen jelennek meg az utóbbi időben elektromos hajtások. 

Elektromos meghajtású műtrágyaszórók és permetezők

A 2013-as Agritechnicán volt látható az Amazone ZG-TS nagy teljesítményű, 6 m3-es tartállyal rendelkező, vontatott műtrágyaszórója, amelyet a traktorról működtetett villanymotorok hajtanak meg. Külön-külön elektromotor működteti a két röpítőtárcsát és külön motor hajtja meg a műtrágyaadagoló berendezést. Együttes névleges teljesítményük 30 kW és 700 Volt egyenfeszültségen üzemelnek. A kísérletek során a műtrágyaszórót Fendt X Concept 722 Varió traktorral üzemeltették.
A gépen már a DIN előszabványosított „High-Voltage” négypólusú elektromos csatlakozók találhatók. Az elektromos hajtások a műtrágyaszóró finomabb hangolását teszik lehetővé.

A Rauch AXIS EDR kéttárcsás, nagy teljesítményű függesztett röpítőtárcsás műtrágyaszórója is elektromosan vezérelhető és elektromos meghajtással működtethető, ezáltal mind az adagolás, mind a szóráskép pontosabban szabályozható. Az Amazone UX eSpray permetezőgépén a szivattyú meghajtása kardántengely helyett elektromosan történik.

Elektromos hajtások vetőgépeken

Az utóbbi időben különösen a vetőgépgyártók alkalmazzák előszeretettel az elektromos hajtásokat az adagolási és a vetési pontosság javítására. Több gabona sor- és szemenként vető gépen található már elektromos hajtás a vető- és adagoló berendezések meghajtására, amelyek részben még zárt rendszerű (saját generátor és elektromotorok) hajtásként működnek, de csak idő kérdése, hogy a traktoron elhelyezett áramforrásról kapják a vetőgépek a hajtásukhoz szükséges energiát.

A központi magtartályos és központi adagolású sűrűsoros pneumatikus gabonavetőgépeken már régebben alkalmazzák a magadagoló celláskerekek meghajtására az elektromos hajtásokat, ill. a sorelzárásokhoz az elosztókúpokon az elektromos csappantyúkat. Erre a feladatra a viszonylag kis teljesítményű elektromotorok is megfelelőek, amelyek a traktorok 12/24 Voltos egyenáramú elektromos hálózatáról üzemeltethetők. És mivel a fordulatszámuk fokozatmentesen változtatható, így a magadagolás szabályozására is széles tartományban nyílik velük lehetőség. Az ilyen meghajtásoknál a vetőgépek leforgatási próbája is egyszerűen és gyorsan elvégezhető. Ugyancsak elektromotor hajtja meg a hengerrel, vagy gyepboronával kombinált gyepfelülvető gépek, fűmagadagoló és szórva vető egységeit is. A közelmúltban pedig megjelentek az elektromos meghajtású szemenként vető gépek is a piacon. A hagyományos szemenként vető gépeknél a vetőelemek a hajtásukat talajkerékről lánccal meghajtott vetőtengelyről további láncáttételeken keresztül kapják. Az elektromos meghajtású szemenként vető gépeknél a vetőelemek (a vetőházban a vetőtárcsák) meghajtását kis teljesítményű (50–60 Wattos), egyenáramú elektromotorok végzik direkt módon (Väderstad Tempo), vagy rövid bordásszíjas hajtás (Optima e-drive) közbeiktatásával. A soronként elhelyezett mikrogranulátum-szórókat is kis elektromotorok működtetik. A központi starter műtrágyatartály adagoló berendezését pedig egy nagyobb teljesítményű elektromotor hajtja meg. A motorok táplálásáról a vetőgépre vagy vetőkocsira telepített, a traktor TLT-jéről, vagy hidromotorral meghajtott áramtermelő generátor gondoskodik, ill. a traktor elektromos hálózatáról kapnak energiát. Az elektromos energiát szolgáltató traktorok elterjedésével a vetőelemek energiaellátása is egyszerűsödik. Az elektromos áram szigetelt nedvességtől védett, rugalmas csövekbe bujtatott vezetékeken keresztül jut el az elektromotorokhoz. A munkasebesség és az adagolásintenzitás szinkronizálásáról lézeres sebességkövető szenzor, vagy vetőkocsis kombinációnál a vetőkocsi kerekére telepített elektromos útadó gondoskodik. Ezzel biztosítható, ha a gép egységnyi idő alatt hosszabb utat tesz meg, a vetőtárcsa is több fordulatot tegyen meg és a tőtávolságot tartani tudja a gép. A „e-drive” elektromos hajtásrendszer ellenőrzéséről és szabályozásáról a traktorba telepített ISOBUS-Terminal (Controll Station/Tellus/DW Monitor) gondoskodik. A vetőszerkezetek optoelektronikus vetésellenőrzővel is rendelkeznek, így az ISOBUS-terminálon nem csak a beállított paraméterek, hanem az esetlegesen előforduló magkihagyások és kettős vetések is ellenőrizhetők. Az elektronika pontosan számolja a kivetett hektáronkénti magmennyiséget, amely kívánság szerint – az optimális tőállomány arányában – az elektronika segítségével egyszerűen változtatható. Az elektronikus ellenőrző rendszer leegyszerűsíti a vezetőgépek leforgatási próbáját is, hisz a beállítások után rövid működtetéssel pontosan számolja a magokat és kivetíti azt a hektáronkénti tőszámra. Változtatások esetén újabb adatok bevitelével gyorsan ismételhető a próba.

A konstrukció és működtetés egyszerűsödése mellett az elektromos meghajtású vetőgépek nagy előnye, hogy sokkal pontosabban vetnek és nagyobb sebességű munkavégzésre alkalmasak. Míg a talajkerékről hajtott mechanikus vetőszerkezetű vetőgépekkel maximum 8-9 km/h sebességgel, az ugyancsak mechanikus meghajtású, de pneumatikus (szívólevegővel dolgozó) vetőgépekkel 8–12 km/h sebességgel lehet megfelelő munkaminőséggel dolgozni, addig az elektromos meghajtású pneumatikus vetőgépek akár 15–18 km/h munkasebességgel is pontosan vetnek. A kettős vetés szinte alig fordul elő ezeknél a gépeknél, a magkihagyás is egy százalék alatti, amely szabványos követelményekhez képest kiválónak mondható. A vetőgépek tőtáv- és vetési mélység egyenletessége is sokkal kedvezőbb, mint a mechanikus meghajtású, mechanikus vagy pneumatikus adagolású gépeké.

Jelenleg a piacon négy gyártónak érhető el elektromos meghajtású szemenként vető gépe. Új fejlesztésként két évvel került a piacra a Väderstad Tempo elektromos meghajtású szemenként vető gép 6 soros vontatott változata. Tavaly pedig megjelent a vetőgép 8 és 12 soros kiépítettsége is. A teljesen újszerű, „Gilstring” rendszerű nyomólevegővel dolgozó tárcsás vetőszerkezete és „Power Shoot” maglevezető rendszere rendkívül pontos vetésre teszi alkalmassá. Az adagolás pontossága, ill. tőtáv- és mélységegyenletessége kevésbé érzékeny a munkasebesség változására, egészen 16–18 km/h sebességig. A munkaminőségi mutatói kétszeresen-háromszorosan jobbak, mint a legelterjedtebb szívólevegővel dolgozó mechanikus hajtású vetőgépeké. Direkt elektromotoros meghajtású a vetőszerkezete a mikrogranulátum- és a starter műtrágya adagolója is. Lézeres az útadója. A magyarországi Digitrol cég által kifejlesztett Control-Station fedélzeti elektronika szabályozása és teljes ellenőrzése mellett működik a vetőgép. Ez évtől kezdődően ISOBUSterminállal is rendelhetők a gépek.

Ugyancsak ezen időszakban jelentek meg a piacon a Horsch-nak a Maistro CC 8 és 12 soros soronkénti egyedi magtartályos vetőelemekből álló, illetve a Maistro SW központi magtartályos és soronkénti átmenő tartállyal készülő (Seed on Demand System) 12, 18 és 24 soros, soronkénti vetőelemekből felépülő gépei, amelyek vontatott vetőkocsihoz csatlakoztathatók. A vetőkocsi starter műtrágya és az SW gép esetében a vetőmag adagolására és szétosztására szolgál. A vetőelemeket direktben hajtják meg az elektromotorok. A mag gravitációsan jut el a magbarázdába. A Maistro vetőgépek szívólevegővel dolgoznak, speciális „fűrészfogazású” a vetőtárcsájuk, amelyek kevésbé érzékenyek a vetőmagok alakjára és méretváltozására. A laboratóriumi és szabadföldi tesztvizsgálatokon kiváló munkaminőségi eredményeket produkáltak, amelyek 8 és 15 km/h munkasebességek között alig változtak. A SW típus Európában egyedülálló munkaszélességgel (16,8 m) rendelkezik.

A Kverneland/Accord az Optima szívólevegővel dolgozó szemenként vető gépeknek elkészítette az elektromotoros meghajtású (e-drive) változatát, amelynek ezáltal lényegesen megjavult a szabályozhatósága és javultak a munkaminőségi mutatói is. A beállítható sortávvariációit tekintve az egyik leguniverzálisabb vetőgép a piacon. Speciális szívólevegővel dolgozó soronkénti tartályos HD vetőkocsija jól követi a talajfelszín-változásokat. A vetőtárcsa együtt forog a vákuumházzal és szívólevegővel veszi fel a furataira a magokat. Ez a rendszer kevesebb levegőt (vákuumot) igényel, minimális a magsérülés esélye és kisebb a mozgó alkatrészek kopása. Az opto-elektronikus szenzora a vetőtárcsa furatainak telítettségét ellenőrzi. Gravitációsan juttatja el a magot a magbarázdába. A vetőtárcsákat bordás szíjhajtás közbeiktatásával hajtják meg az elektromotorok, amelyeket generátor lát el energiával. A vetőgép távszabályozásáról és működésének ellenőrzéséről a Tellus ISOBUS standard fedélzeti elektronika gondoskodik. A vetőgép 8–14 km/h munkasebesség-tartományban igen kedvező munkaminőségi mutatókat ért el. Nagytartályos vetőkocsis „FlexCart” kombinációban is hozzáférhető.

A Kongskilde/Becker Aeromat CE-Motion elektromos meghajtású vetőgépe több változatban széles felhasználási területre készül. A DTE M 20 vetőkocsis összeépítésben, nagy területteljesítményre képes.
Az elektromos meghajtású, egyenkénti vetőmagtartályos nyomólevegővel dolgozó peremcellás vetőtárcsái nagy munkasebességnél is pontosan vetnek. A vetőtárcsák bordásszíj-áttételen keresztül kapják a hajtásukat a vetőelemeken elhelyezett elektromotorokról. A vetőgép vezérlése a traktor vezetőfülkéjébe telepített ISOBUS-kompatibilis „Field-Operator 300” terminálon keresztül történik. Az egyik legrobosztusabb, két mélységhatároló kerekekkel szerelt tárcsás vetőcsoroszlyákkal rendelkezik. A 16 soros 37,5 cm sortávolsággal is dolgozni képes változatnál minden második vetőelem kiemelhető és kiiktatható, így a vetőgép pillanatok alatt 75 cm sortávolságú, nyolcszoros változatúvá alakítható. Az elmúlt év végével piacra került Aeromat HKP 8 DTE E-Motion továbbfejlesztett változat, amely még pontosabban vet és új vezérlő szoftvert kapott.

Elektromos hajtások pótkocsikon

A Fliegl Agrartechnik GmbH a hajtott tengelyű pótkocsik meghajtására fejlesztett ki „Power Drive Elect” elektromos hajtásrendszert. Ezzel a rendszerrel kedvezőbb energiahatékonyság mellett végezhető a traktorokkal a szállítás. A traktor a vontatási teljesítményt két ágon, egyrészt lényegesen kisebb vonóerő-kifejtés mellett, másrészt elektromos energia közvetítésével és elektromotorral meghajtott pótkocsi futóművön keresztül közvetíti a vontatmányra. Kisebb tömegű és nagyobb motorteljesítményű traktorokkal nagyobb össztömegű pótkocsik vontathatók ezzel a megoldással. Jobban szabályozható a hajtáslánc, kiküszöbölhetők a traktornál és pótkocsinál a szlipből eredő veszteségek. Mindezek mellett környezetbarát és gazdaságos megoldású is az ilyen hajtás.
Az elektromos meghajtású futóművel felszerelt pótkocsiknál a hajtásrendszer kibővítésével a pótkocsikerekek elektromos kormányzása, lehordó szerkezetes padozatú pótkocsiknál, az ürítő szerkezetek elektromos meghajtása is könnyen megvalósítható. A Fliegl a „Power Drive Elect” hajtásrendszeréhez együttműködve az áramforrás-fejlesztőkkel az elektromos áram átviteléhez masszív gyorscsatlakozókat is kifejlesztett. A Fliegl „Power Drive Elect” elektromos hajtása is összeköthető a traktor ISOBUS kommunikációs rendszerével.

Ugyancsak a Flieg fejlesztésében született meg szabályozható villanymotorral meghajtott, szivattyúval felszerelt, a hígtrágya hatóanyagát figyelembe vevő, kijuttatásra használható tartálykocsi, amely „nitrát direktíva” betartását könnyíti meg az üzemeltető számára. A Flieg a pótkocsis elektromos hajtások fejlesztésénél a John Deere és a Fendt traktorfejlesztőkkel dolgozik együtt. Felgyorsulni látszanak az elektromos hajtások a mezőgépészetben, amelyhez a tudományos-műszaki haladás eredményei nagyban hozzájárulnak. A jövőben mind az erőgépeken, mind a munkagépeken egyre többször lehet majd találkozni jó hatásfokú, pontosabban szabályozható elektronikus hajtásrendszerekkel.

Dr. Hajdú József

A cikk szerzője: Dr. Hajdú József

Címlapkép: Getty Images
NEKED AJÁNLJUK
CÍMLAPRÓL AJÁNLJUK
KONFERENCIA
Agrárszektor Konferencia 2024
Decemberben ismét jön az egyik legnagyobb és legmeghatározóbb agrárszakmai esemény!
EZT OLVASTAD MÁR?