Частотное регулирование приводами крана
Что такое ЧП?
Используется частотный преобразователь для кранового привода:
- Перемещения грузоподъемной техники по подкрановым путям в горизонтальной плоскости.
- Движения тельфера или грузовой тележки по мосту (поперечной балке) крана.
- Подъема/опускания груза (вертикальное перемещение).
Модернизация с использованием ЧП выполняется частично или комплексно на все приводы ГПМ.
Частотное регулирование приводами крана
Перевод козлового крана на управление с пола или мостового, предусматривает установку на грузоподъемную технику частотных преобразователей. Это высокотехнологичное решение взамен устаревшей релейно-контакторной системы, которая не справляется с возрастающими производственными запросами современного предприятия.
Специалисты «ТехКранМонтаж» разработают проект на перевод крана на управление с пола , подберут необходимое для модернизации оборудование и выполнят его монтаж.
Преимущества выбора частотного регулирования
Интеграция частотного преобразователя позволяет снизить номинальную мощность двигателя. Зачастую на кранах выпущенных в СССР и РФ 1990-х, начала 2000-х годов устанавливался фазный асинхронный мотор. При проектировании не предавалось особого значения сравнению требований грузоподъемной техники и мощности двигателя, которая была в два-три раза выше положенной. В результате эксплуатации расход электроэнергии возрастал в несколько раз. В современных условиях такие затраты нецелесообразны. Частотный преобразователь для привода снижает мощность двигателя до требуемых параметров, позволяя экономить электроэнергию (при интенсивной эксплуатации ГПМ, такая экономия может достигать 35%).
Также положительными результатами частотного регулирования являются:
- Плавный пуск (отсутствие динамического момента), движение, остановка крана и его механизмов. Снижаются нагрузки на соединительные муфты, редуктор двигателя, металлические конструкции, тормозную систему, гидравлику.
- Высокая точность позиционирования груза, плавный подъем, остановка (подвешенное состояние), отсутствие раскачивания.
- Увеличение скоростных параметров приводов крана.
- В совокупности с системой дистанционного управления расширяется функционал ГПМ. Появляется возможность синхронно управлять перемещение моста, тележки, подъемным механизмом или несколькими кранами.
- Полноценная электрозащита двигателей ГПМ.
Частотный программируемый преобразователь для привода не требует применения дополнительного измерительного оборудования при пуско-наладке. Он настраивается через цифровые интерфейсы с помощью компьютера/ноутбука или с панели управления. ЧП монтируются в специальные термостабилизированные шкафы с высокой степенью защиты и могут размещаться даже на улице.
Таким образом, частотное регулирование позволит экономить на электричестве, увеличивает срок службы всех крановых элементов и конструкций, обеспечивает плавный запуск, движение, остановку двигателей, полностью контролирует скоростной режим, легко настраивается (программируется). И все эти преимущества при минимальных финансовых вложениях!
Обращайтесь в «ТехКранМонтаж» и мы произведем модернизацию вашего крана с применением частотных преобразователей.
Частотное управление краном
Частотные преобразователи в крановом оборудовании
Частотные преобразователи или Частотное управление крановым приводом применяется, когда требуется очень плавно изменять скорость и поддерживать постоянным момент вращения привода крана.
Система состоит из блока управления частотного преобразователя (инвертора) и привода которым он управляет. Крановщик (оператор) через блок управления, которым может являться приемник радиоуправления или командоконтроллер подаёт команды на частотный преобразователь, а он по запрограммированным в нём параметрам управляет электродвигателем.
Частотный преобразователь позволяет отслеживать все параметры электродвигателя: ток , напряжение ,перегрузку по моменту, сопротивление обмоток и изоляции , а также возможность поддержания постоянным момент вращения электродвигателя.
Плюсы и минусы применения частотных преобразователей на кранах
Основным преимуществом и отличием от тиристорных систем управления -возможность за счет широтно-импульсной модуляции максимально точно управлять вращением двигателя от единиц Герца до полного разгона двигателя при поддержании постоянным момента вращения. Важно то,что все параметры постоянно контролируются , возникновение ошибок(неполадок) управления ведёт к немедленной остановке или предупредительным сигналам ,в зависимости от характера неполадки.
Это даёт возможность очень плавно поднимать и опускать груз на доли миллиметров ,очень плавно (медленно)разгонять и останавливать приводы передвижения крана, накладывать тормоза практически при полной остановке привода крана.
Механизмы на кране с частотным приводом значительно меньше подвержены износу и поломкам , приводы имеют интеллектуальную, весьма гибкую в настройке защиту , а управление скоростью и её поддержание возможно в самых широких диапазонах работы кранового привода. Благодаря этим качествам частотные системы нашли широкую популярность в крановой отрасли и модернизации устаревших кранов и грузоподъёмного оборудования.
Частотные преобразователи хорошо совместимы с системами радиоуправления краном. Поэтому перевод крана на частотный привод может быть удачно совмещён с переводом крана на радиоуправление. Благодаря чему расширяются возможности по управлению и облегчается как ремонт ,так и обслуживание крана.
Минусы применения частотников на кранах.
Применение частотных преобразователей в крановых схемах ещё пока сдерживает:
— высокая цена модернизации ,
— неприспособленность к некачественной питающей сети ,
— плохая приспособленность к внешним климатическим условиям (требуют надёжных систем кондиционирования, поддержания влажности, подогрева и т.д) ,
Преобразователь частоты для крана
Электрические двигатели кранов и грузоподъемных механизмов работают в тяжелых и особо тяжелых режимах работы. Они должны обеспечивать плавное регулирование частоты вращения при большом количестве пусков, реверсов и остановок за короткий промежуток времени, максимальный момент силы на валу.
Для привода этого оборудования применялись асинхронные электродвигатели с фазным ротором и электрические машины постоянного тока. Эти двигатели имеют высокую стоимость, имеют вращающиеся токоведущие части, требующие регулярной замены. Регулирования частоты вращения, момента на валу реализуется контакторно-релейной схемой и осуществляется за счет включения в цепь добавочных резисторов.
Недостатки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором в приводе крановых механизмов
Широкому применению в качестве привода грузоподъемных машин и кранов простых и дешевых двигателей с короткозамкнутым ротором препятствуют рывки при прямом пуске, невозможность регулирования скорости, значительная инерция. Это вызывает:
- Рывки при пуске и остановке, раскачивание, проседание поднимаемого груза.
- Затруднения при регулировании скорости подъема и точной остановке груза в требуемом месте.
- Ускоренный износ механических частей кранов (тормозных колодок, передаточных узлов, троса и других) и электродвигателей. Частые пуски, реверсы и торможение вызывают постоянный перегрев обмоток и снижают эксплуатационный ресурс электродвигателей.
Принцип действия крановых механизмов с частотными преобразователями
Двигатели с короткозамкнутым ротором применялись для тихоходных кранов небольшой грузоподъемности. Использование частотных преобразователей позволяет устранить эти недостатки.
Крановый привод на базе частотного регулятора состоит из механического тормоза, электродвигателя, редуктора, тормозного резистора и других узлов. При подъеме груза частотный преобразователь осуществляет плавный пуск двигателя. При достижении необходимого момента на валу, ПЧ дает команду на снятие механического тормоза. При этом частота вращения вала электрической машины не зависит от веса груза. При опускании ПЧ плавно снижает скорость вращения двигателя. При остановке формируется сигнал на срабатывание механического тормоза.
Преимущество преобразователей частоты в приводе кранов и других подъемных механизамов
Частотно-регулируемый привод грузоподъемного оборудования позволяет:
- Отказаться от дорогостоящих электрических машина асинхронного типа с фазным ротором и двигателей постоянного тока.
- Осуществлять плавное перемещение крана и поднимаемого груза с разной скоростью.
- Снизить потребляемую электрическую мощность на 30-40%.
- Точно позиционировать положение каретки или тележки, а также самого крана.
- Снизить износ электродвигателя и кинематической схемы.
- Обеспечить жесткие механические характеристики электродвигателя на валу.
- Повысить безопасность грузоподъемного оборудования.
- Обеспечить защиту электродвигателя от ненормальных режимов работы и аварий без применения релейных схем.
Главное преимущество частотных преобразователей в крановом приводе – значительное снижение эксплуатационных расходов. Оно осуществляется за счет увеличения межремонтного периода, сокращения потребления электроэнергии, возможности применять относительно дешевые электродвигатели с короткозамкнутым ротором.
Выбор частотного преобразователя для крана
Компания Danfoss выпускает несколько серий специализированных преобразователей частоты для электропривода кранов. Например, Automation Drive, Micro Drive и другие. Выбор этих устройств осуществляется по следующим характеристикам:
- Номинальной электрической мощности, напряжению и току. Электрические характеристики ПЧ должны соответствовать параметрам приводного двигателя. Номинальный ток преобразователя выбирают с запасом 20-30%.
- Функциям. Модельный рад частотных преобразователей Danfoss для крановых электродвигателей включает модели с управлением механическим тормозом, контролем состояния конечных выключателей, удержания груза без наложения тормоза при нулевой частоте вращения вала.
- Исполнению. Степень защиты корпуса ПЧ от влаги и пыли должна соответствовать условиям его эксплуатации.
- Возможности рекуперации. Для увеличения экономической эффективности на краны большой грузоподъемности целесообразно подобрать частотный преобразователь с функциями рекуперации электроэнергии в сеть.
- Типу крана и схеме подключения. Параметры и функционал ПЧ должны соответствовать выбранной схеме электропривода, количеству электродвигателей и требованиям к грузоподъемному оборудованию.
При модернизации грузоподъемного оборудования выбор частотного преобразователя электропривода подъемных механизмов делается на основании анализа технической и экономической целесообразности. При помощи ПЧ можно управлять как ходовым, так и грузоподъемным двигателем и значительно снизить затраты на эксплуатацию кранов любого типа.