Applicazione del convertitore di frequenza nel sistema di controllo della gru

I. Introduzione

Le gru, in quanto macchinario indispensabile nella produzione industriale e nella logistica, hanno prestazioni che influiscono direttamente sull'efficienza produttiva e sulla sicurezza. I tradizionali sistemi di controllo della velocità delle gru presentano numerosi inconvenienti, come una scarsa regolazione della velocità, un elevato consumo energetico e un elevato carico di manutenzione. Con lo sviluppo della tecnologia dell'elettronica di potenza, i convertitori di frequenza vengono sempre più utilizzati nelle gru, offrendo nuove soluzioni per il controllo delle stesse.

II. le carenze del tradizionale sistema di controllo della velocità della gru

I metodi tradizionali di controllo della velocità delle gru, come il controllo della velocità tramite resistore nei motori a induzione con rotore avvolto, il controllo della velocità tramite regolazione della tensione dello statore tramite tiristori e il controllo della velocità in cascata, presentano alcuni svantaggi comuni. I motori a induzione con rotore avvolto presentano anelli collettori e spazzole, che richiedono una manutenzione regolare, e i guasti causati da questi componenti sono relativamente comuni. Inoltre, l'uso intensivo di relè e contattori aumenta il carico di lavoro per la manutenzione in loco, con conseguente aumento del tasso di guasto del sistema di controllo della velocità. Infine, le prestazioni tecniche complessive del sistema di controllo della velocità sono scarse, non soddisfacendo i requisiti per il controllo della velocità delle gru nella moderna produzione industriale.

ⅲVantaggi della frequenza guidare applicazione in gru

1. Prolungamento della durata utile del freno meccanico: il freno meccanico funziona a bassa velocità del motore e la frenatura del gancio principale, del portale e del carrello è completata dalla frenatura elettrica, quindi la durata utile delle pastiglie del freno meccanico è notevolmente prolungata e i costi di manutenzione sono ridotti.
2. Posizionamento preciso: le caratteristiche meccaniche del motore azionato dal convertitore di frequenza sono robuste e offrono il vantaggio di un posizionamento preciso. Non si verificherà alcun fenomeno di variazione della velocità del motore al variare del carico di una gru tradizionale, il che può migliorare la produttività delle operazioni di carico e scarico.
3. Riduzione delle vibrazioni e dell'impatto dell'intera macchina: la gru a frequenza variabile funziona senza problemi, il sollevamento e la frenata sono delicati, le vibrazioni e l'impatto dell'intera macchina sono significativamente ridotti durante il funzionamento, la sicurezza è migliorata e la durata della parte meccanica della gru è prolungata.
4. Risparmio energetico: il sistema di controllo della velocità a frequenza variabile CA è un sistema di controllo della velocità ad alta efficienza, con elevata efficienza operativa e ridotta perdita di calore, quindi consente di risparmiare molta elettricità rispetto al vecchio sistema di controllo della velocità.
5. Miglioramento dell'affidabilità: sostituendo i motori a induzione con rotore avvolto con motori a induzione a gabbia di scoiattolo, caratterizzati da una struttura più semplice e da una maggiore affidabilità, si elimina il rischio di danni al motore o di mancato avviamento dovuti a contatti difettosi causati da usura o corrosione degli anelli collettori e delle spazzole. Inoltre, l'uso di contattori CA viene significativamente ridotto, consentendo il controllo senza contatto del circuito principale del motore. Ciò evita il problema di frequenti interventi sui contattori, che possono causare la bruciatura dei contatti e il conseguente danneggiamento del motore.

Ⅳ. Funzioni principali e caratteristiche della frequenza della gru guidare

1. Controllo e monitoraggio della logica del freno: temporizzazione precisa del controllo di apertura e chiusura del freno, tramite feedback in tempo reale sullo stato del freno e compensazione della pre-coppia iniziale, per garantire la sicurezza e l'affidabilità del controllo.
2. Aumento della velocità con carico leggero (gancio secondario elettronico): la gru può funzionare a una velocità doppia quando il gancio è vuoto o sotto carico leggero, migliorando l'efficienza di carico e scarico. Il convertitore di frequenza può valutare l'entità del carico in base al valore medio della corrente dopo un certo periodo di tempo e regolare automaticamente la frequenza di uscita.
3. Alimentazione di controllo indipendente: l'alimentazione del circuito di controllo e l'alimentazione del circuito principale possono essere controllati separatamente, il che migliora la sicurezza degli utenti durante il debug e facilita la diagnosi dei guasti e la manutenzione.
4. Molteplici modalità operative: offrono agli utenti la modalità joystick, la modalità telecomando, la modalità potenziometro elettrico e altre modalità operative tra cui scegliere, comode e flessibili.
5. Funzione di controllo master-slave: include la tecnologia di bilanciamento della potenza e sincronizzazione della velocità, per garantire che l'uscita di due motori sia uniforme o che due meccanismi di sollevamento siano sincronizzati per sollevare, garantendo la sicurezza.
6. Compensazione della pre-eccitazione e della pre-coppia di avviamento: l'eccitazione CC viene applicata automaticamente al motore prima dell'avviamento per garantire che fornisca rapidamente la coppia di avviamento, e il tempo di eccitazione viene regolato per far sì che il motore si avvii in coordinamento con il tempo di rilascio del freno meccanico, in modo da evitare il fenomeno del "gancio".
7. Rilevamento fune allentata: per impedire un funzionamento non sicuro causato dal malfunzionamento della funzione di velocità di sollevamento di carichi leggeri quando la fune della gru è allentata.
8. Funzione di protezione di sicurezza: l'inverter monitora la velocità di funzionamento del motore in tempo reale. Quando la velocità del motore supera la velocità massima consentita impostata o il valore di deviazione della velocità, l'inverter emette un allarme di guasto e interrompe immediatamente l'uscita, attivando il freno meccanico per garantire la sicurezza della gru. Offre inoltre tre opzioni di arresto rapido: arresto con freno elettrico, arresto combinato con freno elettrico e meccanico e arresto con freno meccanico.

Ⅴ. Selezione della frequenza guidare

1. Meccanismo di traslazione: il meccanismo di traslazione della gru presenta un elevato momento di inerzia, che richiede una coppia di spunto significativa dal motore per accelerare. Per un metodo di controllo della frequenza a circuito aperto U/f generico in cui un inverter aziona più motori, la potenza dell'inverter deve rispettare le formule pertinenti. Inoltre, è necessario inserire interruttori automatici di bassa tensione con protezione termica da sovraccarico in serie in ciascun circuito motore per garantire la protezione da sovraccarico per i singoli motori.
2. Meccanismo di sollevamento: la capacità dell'inverter deve essere superiore alla potenza richiesta dal carico. Il meccanismo di sollevamento richiede un'elevata coppia di spunto e, considerando i requisiti di sovraccarico, il coefficiente di sovraccarico dell'inverter deve essere scelto con ragionevolezza.

GK900H Applicazione del GTAKE nel campo delle gru

Tra i numerosi prodotti di azionamento di frequenza adatti per le apparecchiature di sollevamento, la serie GTAKE GK900H di Motori a corrente alternata per le apparecchiature di sollevamento. Questa serie copre intervalli di potenza da 380 a 440 V, da 0.75 kW a 1000 kW, soddisfacendo i requisiti di potenza di diverse specifiche delle apparecchiature di sollevamento. Offre diverse modalità di controllo, come controllo V/Hz, SVC e FOC, consentendo un adattamento flessibile a diverse condizioni operative. In termini di supporto encoder, include encoder incrementali, UVW, Resolver e di tipo assoluto, garantendo un feedback preciso della velocità e della posizione del motore.

La serie GK900H vanta significativi vantaggi in termini di prestazioni: una coppia di spunto del 200% a 0 Hz garantisce un avvio fluido per apparecchiature pesanti; la precisione del controllo di coppia raggiunge il ±5%, con un tempo di risposta inferiore a 5 ms, garantendo un controllo preciso del carico. La precisione del controllo di velocità è di ±0.02%, con un intervallo di regolazione di 1:1000, mantenendo una velocità stabile con diversi carichi.

In termini di protezione di sicurezza, oltre alle comuni protezioni standard come sovracorrente, sottotensione e sovratensione, sono disponibili anche protezioni specifiche per applicazioni su gru, tra cui guasto dei freni, slittamento dei freni e stallo. Inoltre, funzionalità come le funzioni macro multi-attuatore, l'anti-vibrazione intelligente e la regolazione adattiva di carico/velocità migliorano ulteriormente l'efficienza operativa e la sicurezza delle gru, offrendo una soluzione affidabile di azionamento a frequenza variabile per il settore del sollevamento.