Az egyik legnagyobb hajtómű- és sebességváltógyár, a német ZF olyan fokozat nélküli vagy terhelés alatt kapcsolható sebességváltókat gyárt több méretben és szériában, ahol a motor és a sebességváltó között helyet foglaló lendkerék köré már gyárilag építik be az áramfejlesztő generátort, amelyek villamos teljesítménye 60 és 120 kW között változik. Ezzel állandó elektromos áramforrást biztosítanak különböző beépített, vagy külső fogyasztók kiszolgálásához. Ennek is köszönhetően felgyorsultak a munkagépeken is az elektromos meghajtások. Ma már több vető- és műtrágyaszóró gépen, legújabban pedig a szálastakarmány rendkezelőkön is megjelentek az elektromos hajtások, amelyeket az előzőekben hangsúlyozott hajtáslánc-kiépítés és finomabb szabályozhatóság indokol elsősorban. Az egyik legbonyolultabb és legtöbb hajtásokkal a mezőgazdasági gépek közül mégis a gabona arató-cséplő gépek rendelkeznek, ahol a legnagyobb hozadéka lehetne az elektromos hajtásláncoknak. A Drezdai Műszaki Egyetem (TU Dresden) több európai kombájngyárral együttműködve évek óta dolgozik az arató-cséplő gépek elektrifikációján. Több tanulmányuk és funkció modelljük is született már. Mégis talán komplex kombájnvillamosítások nagy feladatnak bizonyulnak, ezért a lépésekben történő haladást választották.
Az első gyakorlati megoldásig a Zürn Harvesting gabonakombájn vágóasztal gyártóval közösen és több (Schumacher kaszagyártóval, EWM gépgyártóval, Compact Dynamics elektromos hajtás specialistával stb.) együttműködve, a Német Innovációs Hivatal támogatásával megalkották az első i-Flow teljesen elektromos meghajtású intelligens kombájn gabona vágóasztalt, mely a tavalyi Agritechnica kiállításon ezüstérmet kapott. Az átalakításhoz a John Deere kombájnokon elterjedten használt Zürn Premium Flow univerzális, szalagos (ponyvás) vágóasztal-család legújabb, 12 m munkaszélességű változatát választották. A vágóasztalon független (autark) zárt elektromos hajtásokat építettek ki, azaz a vágóasztalon került elhelyezésre 3 db áramfejlesztő generátor és az egyes működő egységeket meghajtó villanymotorok is. A generátoregységet közel a kombájn ferdefelhordó csatlakoztatáshoz, a vágóasztalok alvázára erősítették fel, amellyel a hajtásukat a kombájn ferdefelhordóján kiképzett tengelycsonkról kapják, kétcsuklós kardántengely közbeiktatásával. Egyébként ez a hajtáscsatlakozás szolgál a kombájnokon a hagyományos vágóasztalok meghajtására is. A beépített egyenáramú generátorok biztonságos 60 Volt kisfeszültséggel dolgoznak, és 3x20 kW, azaz összesen 60 kW a teljesítményük. A 12 m munkaszélességű vágóasztalon 12 db különböző villanymotor került beépítésre a működő részek meghajtására.
A nagy munkaszélesség miatt kétoldali meghajtással dolgozik a kaszaszerkezet, a motolla és gyűjtőcsiga is, és szegmensekre osztott a kaszaszerkezet, ill. a csiga közé beépített szállítószalagok meghajtását is több villanymotor végzi. Ezek indokolják a viszonylag nagyszámú elektromotor beépítéseket. A legnagyobb villamos teljesítményt (20 kW-ot) a gyűjtőcsigát meghajtó villanymotorok igénylik. Az elektromos komponensek hűtésére külön vizes hűtőkört építettek ki, hogy megvédjék azokat az esetleges túlmelegedésektől. A hűtővíz keringetéséről elektromos keringető szivattyú gondoskodik. Az elektromos köröket hosszú élettartamú nedvesség ellen védett vezetékek, csatlakozók és burkolatok alkotják, minimalizálva az esetleges meghibásodásokat. Az elektromotorokat elektromos túlterhelés elleni védelemmel is felszerelték, amely indokolatlanul nagy nyomaték emelkedés esetén oldja az áramköreiket. Természetesen valamennyi funkcionális egységet működtető villanymotor elektromos köréhez szabályozás is tartozik, amellyel a motorok fordulatszámát és forgásirányát is lehet változtatni. A szabályozáshoz érzékelő szenzorok is beépítésre kerültek, amelyek automatikusan hangolják össze a szabályozást a vágóasztal és a gabonakombájn cséplőszerkezetének terhelésével. A szabályozást és az ellenőrzést a kombájn Can Bus (ISOBUS) belső informatikai rendszere foglalja magába, így a vezető a fedélzeti terminálon keresztül tudja ellenőrizni azt, ill. szükség esetén a terminál segítségével be is tud avatkozni.
Az eddigi gyári kísérletek azt mutatták, hogy egy John Deere S 690 gabonakombájn búzabetakarításban átlagosan 10%-kal nagyobb áteresztőképességet ért el a 12 méteres elektromos meghajtású Zürn i-Flow gabona vágóasztallal, mint az azonos munkaszélességű hagyományos Zürn Premium Flow gabona vágóasztallal felszerelve. Az elektromos vágóasztalon is megtalálhatók a repce betakarításához nélkülözhetetlen oldalkaszák csatlakoztatási lehetőségei, amelyek szintén elektromos meghajtásúak lehetnek és külön elektromos dugaszról hajthatók meg az i-Flow vágóasztal kétoldali rendválasztóján. Amennyiben a gabona arató-cséplő gépek más egységénél is elterjednek az elektromos hajtások, minden bizonnyal a kombájnmotorokra is felkerülnek majd az áramfejlesztő generátorok, és tovább egyszerűsödhet a gabona vágóasztalok elektromos hajtásrendszere is. Hisz ebben az esetben a vágóasztalon már nem lesz szükség generátorokra, mivel az hajtáshoz szükséges villamos energiát a kombájnról kaphat.
A hagyományos és az elektromos meghajtású gabona vágóasztalok szabályozhatóságának összehasonlítása
Dr.Hajdú József
A cikk szerzője: Dr. Hajdú József
