Dodávateľ brzdových jednotiek s frekvenčnými meničmi vám pripomína, že s neustálym rastom dopytu v čínskom stavebníctve sa používanie žeriavov stalo veľmi častým. Technológia regulácie rýchlosti s frekvenčnými meničmi sa v Číne používa už takmer 10 rokov. Hoci sa dosiahli určité úspešné skúsenosti s aplikáciou a mnohé zdvíhacie mechanizmy s frekvenčnými meničmi teraz bežne fungujú na staveniskách, v porovnaní s inými odvetviami aplikácia technológie regulácie rýchlosti s frekvenčnými meničmi vo vežových žeriavoch ešte nedosiahla zrelú úroveň. V súčasnosti sa však frekvenčné meniče stali v žeriavoch nevyhnutnou súčasťou. Tu je 10 dôvodov na použitie regulácie rýchlosti s premenlivou frekvenciou, ktoré ilustrujú základné poznatky o používaní pohonov s premenlivou frekvenciou v žeriavoch:
(1) Ovládajte štartovací prúd motora
Keď sa motor priamo spúšťa sieťovou frekvenciou, generuje 7 až 8-násobok menovitého prúdu motora. Táto hodnota prúdu výrazne zvýši elektrické namáhanie vinutia motora a generuje teplo. Tým sa skracuje životnosť motora, regulácia otáčok s premenlivou frekvenciou sa môže spustiť pri nulových otáčkach a nulovom napätí (samozrejme, krútiaci moment sa môže primerane zvýšiť). Po stanovení vzťahu medzi frekvenciou a napätím môže frekvenčný menič riadiť záťaž tak, aby pracovala v režime riadenia V/F alebo vektorovej regulácie. Použitie regulácie otáčok s premenlivou frekvenciou môže úplne znížiť štartovací prúd a zlepšiť odolnosť vinutia. Najpriamejším prínosom pre používateľov je, že sa ďalej znížia náklady na údržbu motora a zodpovedajúcim spôsobom sa zvýši životnosť motora.
(2) Znížiť kolísanie napätia v elektrických vedeniach
Keď sa motor spúšťa pri sieťovej frekvencii, napätie bude výrazne kolísať, zatiaľ čo prúd sa dramaticky zvýši. Veľkosť poklesu napätia bude závisieť od výkonu štartéra a kapacity distribučnej siete. Pokles napätia spôsobí poruchu, vypnutie alebo poruchu zariadení citlivých na napätie v tej istej napájacej sieti. Priblíženie sa k stykačom alebo ich používanie môže viesť k prevádzkovým chybám. Po prijatí regulácie otáčok s premenlivou frekvenciou môže schopnosť postupného štartovania pri nulovej frekvencii a nulovom napätí v čo najväčšej možnej miere eliminovať pokles napätia.
(3) Nižší výkon potrebný na spustenie
Výkon motora je priamo úmerný súčinu prúdu a napätia, takže výkon spotrebovaný motorom, ktorý štartuje priamo cez sieťovú frekvenciu, bude oveľa vyšší ako výkon potrebný na štartovanie s premenlivou frekvenciou. V niektorých prevádzkových podmienkach systém distribúcie energie dosiahol svoj maximálny limit a prepätie generované motorom s priamym štartovaním sieťovou frekvenciou bude mať vážny vplyv na ostatné zariadenia v tej istej sieti, čo bude mať za následok varovania a dokonca pokuty od prevádzkovateľa elektrickej siete. Ak sa na štartovanie a zastavenie motora použije frekvenčný menič, podobné problémy sa nevyskytnú.
(4) Funkcia ovládateľného zrýchlenia
Regulácia rýchlosti s premenlivou frekvenciou môže začať pri nulovej rýchlosti a plynulo zrýchľovať podľa potrieb používateľa, pričom je možné zvoliť aj krivku zrýchlenia (lineárne zrýchlenie, zrýchlenie v tvare S alebo automatické zrýchlenie). Pri spustení cez sieťovú frekvenciu to spôsobí silné vibrácie motora alebo pripojených mechanických častí, ako sú hriadele alebo ozubené kolesá. Tieto vibrácie ďalej zhoršia mechanické opotrebenie a skrátia životnosť mechanických komponentov a motorov. Okrem toho je možné spúšťanie s premenlivou frekvenciou použiť aj na podobné plniace linky, aby sa zabránilo prevráteniu alebo poškodeniu fliaš.
(5) Nastaviteľná prevádzková rýchlosť
Použitie viacstupňovej regulácie rýchlosti s premenlivou frekvenciou môže optimalizovať proces a rýchlo sa meniť podľa procesu. Zmeny rýchlosti je možné dosiahnuť aj pomocou PLC alebo iných ovládačov.
(6) Nastaviteľný limit krútiaceho momentu
Po regulácii otáčok s premenlivou frekvenciou je možné nastaviť zodpovedajúce limity krútiaceho momentu, aby sa chránili stroje pred poškodením. Tak sa zabezpečí kontinuita procesu a spoľahlivosť produktu. Technológia prevodu prúdovej frekvencie umožňuje nielen nastaviteľné limity krútiaceho momentu, ale aj vysokú presnosť regulácie krútiaceho momentu. V stave sieťovej frekvencie je možné motor riadiť iba detekciou hodnoty prúdu alebo tepelnou ochranou a nie je možné nastaviť presné hodnoty krútiaceho momentu tak, ako pri regulácii s premenlivou frekvenciou.
(7) Metóda riadeného zastavenia
Rovnako ako pri regulovateľnom zrýchľovaní, aj pri regulácii rýchlosti s premenlivou frekvenciou je možné regulovať režim zastavenia a na výber sú rôzne režimy zastavenia (spomalenie pri parkovaní, voľné parkovanie, spomalenie pri parkovaní, jednosmerné brzdenie). Podobne to môže znížiť vplyv na mechanické komponenty a motory, čím sa celý systém zvyšuje spoľahlivosť a zodpovedajúcim spôsobom sa zvyšuje jeho životnosť.
(8) Úspora energie
Úspora energie: Počas procesov štartovania, brzdenia, zrýchľovania a spomaľovania s reguláciou otáčok s premenlivou frekvenciou je prevádzkový prúd motora nízky. Za rovnakých výrobných podmienok je spotreba elektriny a náklady na údržbu približne o 20 % energeticky úspornejšie ako pri sieťovej frekvencii.
(9) Riadenie reverzibilnej prevádzky
Na dosiahnutie reverzibilného riadenia prevádzky pri riadení frekvenčným meničom nie sú potrebné žiadne ďalšie reverzibilné riadiace zariadenia. Stačí zmeniť iba fázovú sekvenciu výstupného napätia, čo môže znížiť náklady na údržbu a ušetriť priestor pri inštalácii.
(10) Znížte počet mechanických komponentov prevodovky
Vďaka frekvenčnému meniču s vektorovým riadením prúdu v kombinácii so synchrónnym motorom je možné dosiahnuť efektívny krútiaci moment, čím sa šetria mechanické prevodové komponenty, ako je prevodovka, a v konečnom dôsledku sa vytvára systém prenosu s priamou frekvenčnou konverziou, ktorý môže znížiť náklady a priestor a zlepšiť stabilitu.
Riadenie frekvenčným meničom nielen zlepšuje bezpečnú prevádzku zdvíhacích zariadení, ale tiež výrazne znižuje náklady na údržbu a náročnosť práce. Preto má aplikácia technológie regulácie rýchlosti frekvenčným meničom v žeriavoch zlepšiť efektivitu práce, znížiť spotrebu energie a zabezpečiť bezpečnosť práce.