Установка частотно-регулируемого привода на кран

Установка частотного привода – это модернизация крана для повышения его производительности и энергоэффективности.

Ее проведение незаменимо в случаях, когда необходимо устранить следующие факторы:

– Рывки при старте движения крана

– Отсутствие возможности точно позиционировать груз

– Перегрузка двигателя в момент старта и остановки

– Невозможность включения реверса до полной остановки

– Отсутствие возможности изменять скорость движения крана.В чем преимущества использования ЧРП?


Применение частотно-регулируемого привода в составе башенного, козлового, мостового или портального крана обеспечивает следующие неоспоримые преимущества по сравнению с релейно-контакторной схемой:



Возможность адаптации крана к любому типу работ
В высокопроизводительных системах ЧРП присутствует 200-300 программируемых параметров для управления ходом, поворотом, тележкой и крюком.



Как правило, релейно-контакторная схема крана обеспечивают диапазон регулирования скорости не более 1:3. В каждом новом положении командоконтроллера скорость варьируется в зависимости от момента сопротивления на валу. Работа в таких условиях требует от крановщика значительной концентрации и сноровки, поскольку выбег не всегда предсказуем и зависит от инерции механизма.



Использование ЧРП позволяет контролировать скорость рабочих движений вплоть до полной остановки. Этот факт в значительной степени повышает комфортность работы крановщика, продуктивность труда и безопасность проведения работ, исключая возможность неконтролируемого выбега.



Снижение затрат на обслуживание и ремонт


Одно из основных преимуществ перехода на ЧРП.

Релейно-контакторной системе управления присущи резкие скачки тока и момента при старте и переключении скоростей. Естественно, это оказывает негативное влияние на коммутационную аппаратуру и электропривод, способствует подгоранию контактов и износу редукторов. В целом такие явления повышают частоту проведения периодических ремонтов, а это в свою очередь приводит к простоям оборудования и финансовым затратам. Влияние этих факторов с легкостью нивелируется при переходе на ЧРП.



Преобразователь частоты обеспечивает плавное изменение выходных величин при регулировке скорости, поэтому и потребляемый, и выходной ток, а также развиваемый двигателем момент остаются в рамках номинальных значений.Регулируемое время разгона и торможения
На крановых системах, не оснащенных ЧРП, остановка и пуск двигателей крана происходит значительно резче. Со временем такие рывки вызывают износ следующих компонентов:

Трансмиссии – включая муфты, шпоночные пазы и редукторы
Тележки и колес
Балок и конструктивных опор
Троса или цепи для подъёма груза.
Энергоэффективность


При работе релейно-контакторных схем на пускорегулирующих резисторах выделяется значительное количество тепловой энергии. С точки зрения энергопотребления этот процесс делает работу привода убыточной и неэффективной. Внедрение ЧРП позволяет значительно сократить эти потери и добиться повышения КПД, поскольку разгон и последующая работа двигателя происходят минуя резисторы.



При более детальном рассмотрении работы ЧРП мы видим, что в режиме торможения все же выделяется кинетическая энергия движущегося механизма. Чаще всего она рассеивается в виде тепла на тормозном резисторе преобразователя частоты.



Однако можно избавиться и от этих потерь. Для этого используют преобразователь частоты с модулем рекуперации. В этом случае вся кинетическая энергия торможения механизма преобразуется в электрическую энергию и возвращается в сеть. Однако, наличие модуля рекуперации влияет на стоимость ЧРП, поэтому такой выбор должен быть подтвержден расчетами.



Наконец, существует еще один – третий способ повышения энергоэффективности ЧРП. Он заключается в объединении в общую шину цепей постоянного тока преобразователей частоты крана. После этого энергия, выделяемая при торможении одних механизмов, используется для питания приводов других механизмов, работающих в режиме разгона или установившейся скорости.



Увеличение срока службы оборудования


При использовании частотного привода пуск двигателя осуществляется при токах, ограниченных на уровне номинального значения, что повышает долговечность двигателя, снижает требования к мощности питающей сети и коммутирующей аппаратуре.



Кроме того, поскольку ЧРП контролирует как напряжение, так и частоту, передаваемые на двигатель, исключается риск перегрева. Ограничение крутящего момента также может использоваться в целях предотвращения износа и перегрузки двигателя.



Уменьшенный износ тормозов


Частотно-регулируемый привод значительно минимизирует износ тормозов. На кране без ЧРП при отпускании кнопки каждый раз включаются механические тормоза для замедления его движения. Это изнашивает тормоза, в системах с высокой нагрузкой они нуждаются в замене каждые несколько месяцев.



Когда кнопка хода отпущена на кране с ЧРП, система берет на себя управление процессом замедления и кран останавливается абсолютно контролируемым образом. Тормоза используются в качестве стояночного тормоза для удержания крана на месте. Это значительно увеличивает срок их службы и сокращает время простоя дорогостоящего оборудования.



Также, приятным дополнением является практически отсутствие износа тормозных колодок барабанных тормозов механизмов, так как торможение происходит самим двигателем, а тормоз накладывается на практически неподвижный барабан. Соответственно, отпадает необходимость в частой регулировке тормозов.



Предотвращение раскачивания груза


Поскольку ЧРП позволяет точно настроить время разгона, необходимое для набора желаемой скорости, и время торможения до полной остановки, это не только значительно снижает нагрузку на компоненты крана, но и помогает предотвратить раскачивание.