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.