Преобразователь частоты для крана

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 частотно 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.

Источник

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.

Читайте также:  Kyocera m4125idn установка сканера

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.

Источник

Преобразователь частоты для крана

Преобразователь частоты для крана

Главные силовые механизмы крановой установки – электродвигатели, приводящие в движение подвижный мост, грузовую тележку и привод подъёма – самый мощный и ответственный привод мостового или башенного крана.

Если при старте подъёмного привода происходят рывки или даже незначительное проседание поднимаемого груза, есть повод серьезно задуматься о работе подъёмного привода, который нуждается в замене на более надёжный. Пренебрежение качеством работы привода крана рано или поздно заканчивается плачевно, и опытные строители об этом знают.

Что нужно знать о выборе преобразователя частоты для крана

В кранах зарубежного производства производители давно отказались от использования устаревших двигателей с фазным ротором и многоскоростных электродвигателей, заменив их асинхронными двигателями, управляемыми более гибким, экономичным и надёжным частотным приводом.

Читайте также:  Настраиваем спутниковую тарелку и тюнер порядок подключения оборудования своими руками

Несмотря на то, что первый отечественный кран с управлением приводами посредством частотных преобразователей частоты был выпущен ещё в 2007 году, их доля среди отечественных крановых установок до сих пор остаётся крайне низкой, хотя две трети производимой электроэнергии потребляют электродвигатели и её оплата сейчас пятикратно превосходит их стоимость.

Что даёт оснащение крановой установки преобразователем частоты

Надёжный и правильно подобранный ПЧ в приводе крана даёт возможность:

  • сэкономить от 30 до 40% потребляемой краном электроэнергии
  • избежать рывков, колебаний и раскачивания груза
  • обеспечить плавный пуск и останов подъёмного привода или тележки
  • производить подмагничивание двигателя при старте
  • добиться высокой плавности хода и точности остановки груза
  • обеспечить надёжную работу тормозного прерывателя и блокировок
  • осуществить программное управление механическим тормозом
  • получить возможность дистанционного управления и создания АСУ
  • упростить работу кранового, повысить безопасность работы и общий срок эксплуатации крана

Частотные преобразователи, устанавливаемые на новые отечественные и импортные краны, обеспечивают все указанные возможности. Но если установить преобразователи частоты на приводы устаревшей модели крана, такая глубокая модернизация способна дать не менее ощутимые результаты.

Как работает преобразователь частоты в крановой установке

ПЧ можно условно назвать оптимизатором работы электродвигателя. Различают два принципа работы ПЧ: более доступное скалярное и более дорогое в технической реализации векторное управление электродвигателем.

Скалярное управление осуществляется путём изменения частоты и амплитуды выходного сигнала ПЧ, что позволяет косвенно регулировать максимальный и пусковой крутящий момент, коэффициент мощности и КПД привода. Такое управление обеспечивает постоянное отношение максимального крутящего момента к моменту сопротивления на валу электродвигателя во всех режимах его работы, что очень важно в работе подъёмного привода крана. Такой тип управления хорошо работает в диапазоне сорокакратного увеличения частот, что вполне достаточно для работы кранов.

Векторное управление гораздо меньше распространено из-за дороговизны ПЧ. Оно позволяет напрямую управлять вращающим моментом на валу двигателя путём изменения фазы статорного тока. Этот вид управления устойчиво работает в тысячекратном диапазоне увеличения частот и имеет высокую точность, но в кранах практически не используется.

Производители преобразователей частоты для кранов и особенности их продукции

Частотный электропривод отлично подойдёт для модернизации более старых мостовых и башенных кранов, которые смогут достойно конкурировать с импортными грузоподъёмными механизмами (например, краны на рельсовых путях с нижним поворотом). Сегодня на рынке производства и продажи ПЧ для кранов лидируют такие известные производители, как Innovary, Delta, Instart. У каждого из них свои модели и свои особенности применения.

Преобразователь частоты для крана Преобразователи частоты Innovert от компании Innovary могут применяться в кранах, работающих в условиях запылённости и высокой влажности. Они имеют несколько защит и большое количество программируемых регулировок.
Преобразователь частоты для крана Преобразователи частоты для кранов VPN Delta Electronics целесообразно использовать для подъемных исполнений в качестве оптимальных. Утилизация электроэнергии при торможении привода в моделях большой мощности может происходить как в рекуператоре, так и традиционным способом с помощью тормозных редукторов и резисторов, что будет практичным и экономным решением.
Преобразователь частоты для крана Преобразователи частоты Instart с тормозными резисторами лучше всего использовать в качестве эконом решения частотного привода.

Модели с рекуперацией позволяют возвращать электроэнергию от двигателя обратно в питающую сеть, а не рассеивать её на балластной нагрузке. Их обычно используют в приводах, работающих с поочерёдным ускорением и замедлением, в местах с дефицитом рабочего пространства, с целью экономии электроэнергии и там, где нежелательно выделение тепла. Но в ряде случаев, когда рассеиваемая мощность невысока или рекуперация затруднена (запылённость, агрессивные газы, влага и вибрация), проще и выгоднее использовать тормозные резисторы.

Управление приводами крана посредством ПЧ можно реализовать с выносного поста управления либо дистанционно внешними стандартными электрическими сигналами.

Выбор оптимального преобразователя частоты для крана

Трудность практического подбора ПЧ для крана заключается в поиске таких моделей, которые по своей минимальной стоимости обеспечат полноценную работу вашего крана, поэтому одни из самых частых ошибок покупателей – переплата за неиспользуемые технические излишества либо наоборот, неоправданная экономия на собственной безопасности.

Читайте также:  Установка межкомнатной двери время работы

Для электродвигателей, работающих до 3 тыс. об/мин мощность ПЧ выбирается равной мощности двигателя, в других случаях подбор модели ПЧ проводится так, чтобы номинальный выходной ток ПЧ незначительно превышал номинальный ток работы электродвигателя.

Чтобы не вкладывать деньги в те функции ПЧ, которые никогда не будут использоваться и не нарушать требования безопасности, обратитесь к нашим специалистам.

В этом разделе собраны преобразователи частоты для крановых установок, способные вернуть работу вашего крана в нормальный режим. А понимая всю важность и ответственность эксплуатации кранов, наши инженеры всегда помогут найти для вас оптимальное по стоимости решение, которое будет обеспечивать максимальную надёжность эксплуатации крановых установок.

Источник



Установка частотных преобразователей

Дополнительная комплектация грузоподъемного оборудования предусматривает монтаж частотного преобразователя (ЧП). Достаточно часто возникают вопросы, что это? Зачем он нужен? В чем заключаются преимущества его использования?

Установка частотных преобразователей

Дополнительная комплектация грузоподъемного оборудования предусматривает монтаж частотного преобразователя (ЧП). Достаточно часто возникают вопросы, что это? Зачем он нужен? В чем заключаются преимущества его использования?

Понятие, область применения

Частотный преобразователь – электронное устройство, применяемое для управления электродвигателем (синхронным/асинхронным) переменного тока. Почему частотный? Преобразователь регулирует скорость вращения двигателя путем изменения частоты подаваемого напряжения. Другими словами, ЧП преобразует стандартное напряжение сети 380В с обычной частотой 50Гц, в импульсное, формирующее в двигателе синусоидальный ток с частотой 0-400Гц или выше. Более того, установка данного электронного устройства, позволяет подключать трехфазный электродвигатель к однофазной сети, исключая потерю мощности.

Установка частотных преобразователей осуществляется на козловые, мостовые, консольные, башенные краны, тельферы электрические, кран-балки. В зависимости от преследуемых производственных целей, возможен перевод на частотное регулирование электроприводов:

  • Механизмов подъема груза.
  • Механизмов горизонтального перемещения грузовой тележки, крана, тельфера.
  • Комплексный перевод на частотное управление, предусматривающий регулирование механизмами горизонтального передвижения и подъема.

Как правило, ЧП интегрируется в систему крана без изменения уже имеющегося оборудования. Дополнительно устанавливается шкаф (для преобразователя) и при необходимости: тормозные резисторы (устройства динамического торможения) и фильтры (снижают уровень помех, обеспечивают корректную работу преобразователя частоты). Следует отметить, современные модели ЧП, в большинстве случаев, оснащаются штатными фильтрами.

Схема привода перемещения тельфера

Преимущества использования ЧП

Подключение частотного преобразователя позволяет значительно расширить функциональные возможности системы управления, повысить надежность и продлить срок эксплуатации крана, а также сократить расход электроэнергии.

Расширение возможностей системы управления заключается:

  • В плавном разгоне/торможении, исключая раскачивание груза.
  • В широком диапазоне регулирования скоростью от 0 до номинального значения и выше.
  • В возможности синхронного управления несколькими двигателями от одного преобразователя.

Надежность и безотказная работоспособность крана:

  • Значительно упрощается электрическая схема управления.
  • В пусковом/рабочем режиме ток ограничивается в пределах номинального значения.
  • Защита электрооборудования крана, сообщение о причинах аварийной остановки.
  • Плавный разгон/торможение снижают нагрузки на металлоконструкции крана и его механическое оборудование.

Возможность экономии электроэнергии, обуславливается способностью ЧП уменьшать амплитуду питающего напряжения, что позволяет поддерживать постоянный момент нагрузки на двигателе. Помимо этого, установив рекуперативные системы, можно возвращать энергию полученную от торможения обратно в сеть.

Программирование и настройка ЧП

Программирование частотных преобразователей может осуществляться посредством компьютера, через цифровые интерфейсы, например: CAN, USB, RS485 и т.д. Также с их помощью появляется возможность управлять электроприводами удаленно и производить синхронизацию устройств.

Помимо этого, настройка частотного преобразователя выполняется с панели управления. Функциональные возможности зависят от конкретной модели. Обычно параметры управления разбиты на группы: например: нагрузка на двигатель, настройка входов/выходов, параметры сети и многое другое. Дополнительно могут предусматриваться и специальные функции, необходимые для регулирования конкретных моделей двигателей. В случае введения ошибочных или некорректных данных, есть возможность сброса до заводских настроек.

Особо следует отметить, настройка/программирование преобразователей осуществляется строго по инструкции, прилагаемой к каждой модели.

Выбирая модель частотного преобразователя, необходимо исходить из мощности и типа двигателя. Также учитываются: точность и диапазон регулирования скорости, время замедления и разгона, особенности эксплуатации. Если вы затрудняетесь и не можете определиться с выбором ЧП, специалисты «ТехКранМонтаж» всегда придут «на помощь» и посоветуют оптимальную модель для вашего крана.

Источник