تأمینکننده واحد ترمز مبدل فرکانس به شما یادآوری میکند که با رشد مداوم تقاضا در صنعت ساخت و ساز چین، استفاده از جرثقیلها بسیار رایج شده است. کاربرد فناوری تنظیم سرعت مبدل فرکانس در مکانیزمهای مختلف انتقال قدرت جرثقیلهای برجی نزدیک به 10 سال است که در چین وجود دارد. اگرچه برخی تجربیات کاربردی موفق حاصل شده است و بسیاری از مکانیزمهای بالابر مبدل فرکانس اکنون در سایتهای ساختمانی به طور عادی کار میکنند، در مقایسه با سایر صنایع، کاربرد فناوری تنظیم سرعت مبدل فرکانس در جرثقیلهای برجی هنوز به سطح بلوغ نرسیده است. با این حال، امروزه مبدلهای فرکانس به یک عنصر ضروری در جرثقیلها تبدیل شدهاند. در اینجا 10 دلیل برای استفاده از تنظیم سرعت فرکانس متغیر برای نشان دادن دانش اولیه استفاده از درایوهای فرکانس متغیر در جرثقیلها آورده شده است:
(1) جریان راه اندازی موتور را کنترل کنید
وقتی موتور مستقیماً از طریق فرکانس برق راهاندازی میشود، ۷ تا ۸ برابر جریان نامی موتور جریان تولید میکند. این مقدار جریان، فشار الکتریکی روی سیمپیچ موتور را به شدت افزایش داده و گرما تولید میکند. بنابراین، با کاهش طول عمر موتور، تنظیم سرعت فرکانس متغیر میتواند با سرعت صفر و ولتاژ صفر شروع به کار کند (البته گشتاور را میتوان به طور مناسب افزایش داد). پس از برقراری رابطه بین فرکانس و ولتاژ، مبدل فرکانس میتواند بار را به گونهای هدایت کند که در حالت کنترل V/F یا برداری کار کند. استفاده از تنظیم سرعت فرکانس متغیر میتواند جریان راهاندازی را به طور کامل کاهش داده و ظرفیت تحمل سیمپیچ را بهبود بخشد. مستقیمترین فایده برای کاربران این است که هزینه نگهداری موتور بیشتر کاهش مییابد و طول عمر موتور به طور متناسب افزایش مییابد.
(2) کاهش نوسانات ولتاژ در خطوط برق
وقتی موتور در فرکانس برق شروع به کار میکند، ولتاژ به طور قابل توجهی نوسان خواهد داشت در حالی که جریان به طرز چشمگیری افزایش مییابد. میزان افت ولتاژ به توان موتور استارت و ظرفیت شبکه توزیع بستگی دارد. افت ولتاژ باعث میشود تجهیزات حساس به ولتاژ در همان شبکه منبع تغذیه دچار نقص، تریپ یا خرابی شوند. نزدیک شدن یا استفاده از کنتاکتورها میتواند منجر به خطاهای عملیاتی شود. پس از اتخاذ تنظیم سرعت فرکانس متغیر، توانایی شروع تدریجی در فرکانس صفر و ولتاژ صفر میتواند افت ولتاژ را تا حد امکان از بین ببرد.
(3) توان کمتری برای راه اندازی مورد نیاز است
توان یک موتور با حاصلضرب جریان و ولتاژ نسبت مستقیم دارد، بنابراین توان مصرفی موتوری که مستقیماً از طریق فرکانس برق شروع به کار میکند، بسیار بیشتر از توان مورد نیاز برای شروع با فرکانس متغیر خواهد بود. در برخی شرایط عملیاتی، سیستم توزیع برق به حداکثر حد خود رسیده است و موج تولید شده توسط موتور با شروع فرکانس برق مستقیم، تأثیر جدی بر سایر تجهیزات در همان شبکه خواهد داشت و منجر به هشدارها و حتی جریمههایی از سوی اپراتور شبکه برق میشود. اگر از مبدل فرکانس برای توقف شروع موتور استفاده شود، مشکلات مشابه رخ نخواهد داد.
(4) عملکرد شتاب قابل کنترل
تنظیم سرعت فرکانس متغیر میتواند از سرعت صفر شروع شود و با توجه به نیاز کاربر به آرامی شتاب بگیرد و منحنی شتاب آن نیز قابل انتخاب است (شتاب خطی S شکل یا شتاب خودکار). هنگام شروع از طریق فرکانس قدرت، لرزش شدیدی به موتور یا قطعات مکانیکی متصل مانند شفتها یا چرخدندهها وارد میشود. این لرزش باعث تشدید بیشتر فرسودگی مکانیکی و کاهش طول عمر قطعات مکانیکی و موتورها میشود. علاوه بر این، شروع فرکانس متغیر را میتوان در خطوط پرکن مشابه نیز اعمال کرد تا از واژگونی یا آسیب دیدن بطریها جلوگیری شود.
(5) سرعت عملیاتی قابل تنظیم
استفاده از تنظیم سرعت چند مرحلهای با فرکانس متغیر میتواند فرآیند را بهینه کرده و به سرعت مطابق با فرآیند تغییر دهد. تغییرات سرعت همچنین میتواند از طریق PLC یا سایر کنترلکنندهها حاصل شود.
(6) محدودیت گشتاور قابل تنظیم
پس از تنظیم سرعت فرکانس متغیر، میتوان محدودیتهای گشتاور مربوطه را برای محافظت از ماشینآلات در برابر آسیب تنظیم کرد. به این ترتیب، تداوم فرآیند و قابلیت اطمینان محصول تضمین میشود. فناوری تبدیل فرکانس جریان نه تنها محدودیتهای گشتاور قابل تنظیم، بلکه دقت بالایی را در کنترل گشتاور نیز فراهم میکند. در حالت فرکانس توان، موتور فقط با تشخیص مقدار جریان یا حفاظت حرارتی قابل کنترل است و نمیتوان مقادیر دقیق گشتاور را برای عملکرد مانند کنترل فرکانس متغیر تنظیم کرد.
(7) روش توقف کنترلشده
درست مانند شتاب قابل کنترل، در تنظیم سرعت فرکانس متغیر، حالت توقف را میتوان کنترل کرد و حالتهای توقف مختلفی برای انتخاب وجود دارد (پارکینگ با کاهش سرعت، پارکینگ آزاد، پارکینگ با کاهش سرعت، ترمز DC). به طور مشابه، میتواند تأثیر بر اجزای مکانیکی و موتورها را کاهش دهد و کل سیستم را قابل اعتمادتر کند و بر این اساس طول عمر آن را افزایش دهد.
(8) صرفهجویی در انرژی
صرفهجویی در مصرف انرژی: در طول فرآیندهای شروع، ترمز، شتابگیری و کاهش سرعت با تنظیم سرعت فرکانس متغیر، جریان کاری موتور کم است. در شرایط تولید یکسان، مصرف برق و هزینههای نگهداری حدود 20٪ نسبت به فرکانس برق، از نظر انرژی کارآمدتر هستند.
(9) کنترل عملکرد برگشتپذیر
برای دستیابی به کنترل عملکرد برگشتپذیر در کنترل مبدل فرکانس، نیازی به دستگاههای کنترل برگشتپذیر اضافی نیست. فقط توالی فاز ولتاژ خروجی باید تغییر کند که میتواند هزینههای نگهداری را کاهش داده و فضای نصب را صرفهجویی کند.
(10) کاهش اجزای انتقال مکانیکی
با توجه به مبدل فرکانس کنترل برداری جریان همراه با موتور سنکرون، میتوان به خروجی گشتاور کارآمد دست یافت، در نتیجه در اجزای انتقال مکانیکی مانند گیربکس صرفهجویی میشود و در نهایت یک سیستم انتقال تبدیل فرکانس مستقیم تشکیل میشود که میتواند هزینهها و فضا را کاهش داده و پایداری را بهبود بخشد.
کنترل مبدل فرکانس نه تنها زمان کارکرد ایمن تجهیزات بالابری را بهبود میبخشد، بلکه هزینه نگهداری و شدت کار را نیز به میزان قابل توجهی کاهش میدهد. بنابراین، کاربرد فناوری تنظیم سرعت مبدل فرکانس در جرثقیلها، بهبود راندمان کار، کاهش مصرف انرژی و تضمین ایمنی کار است.