变频器:会用于高架起重机的智能电机控制器

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变频器:会用于高架起重机的智能电机控制器

变频器可用于控制高架起重机上的每个电动运动 - 包括起重机,桥梁,小车,甚至吊钩旋转。

您是否正在与旧的高架起重机系统进行斗争以保持其正常运行?也许感觉就像你所做的就是撕开变速箱并更换磨损的零件和耦合器。或者,也许您经常将设备脱机以更换起重机磨损的制动器。

如果这听起来很熟悉,那么你并不孤单。如果您的起重机因磨损部件而出现故障或需要频繁维修,您可以通过更智能,更高效的驱动控制系统延长其使用寿命。

继续阅读以了解有关如何添加最先进的变频器的更多信息:

控制电动高架起重机上的所有电动运动减少多个起重机部件的过度磨损提高高架升降机的性能,安全性和效率

变频器在起重机控制系统中的作用

变频驱动器在低成本高速功率晶体管诞生后的80年代末90年代初期被引入材料处理行业。变频器的设计旨在提高单速和双速电机的精度和控制能力。

最初,它们仅在高速D级和E级起重机的桥梁和手推车上指定。今天,他们习惯于控制起重机上的每个电动运动 - 包括起重机,桥梁,小车,甚至在某些应用中的吊钩旋转。

正如名称所暗示的那样,变频器通过创建正弦波来改变交流电机的频率。通过改变提供给电动机的电压和频率,驱动器“欺骗”交流电动机,使其认为它处于同步速度,即使它没有。这样可以创建更好,更平滑的电机控制,并允许可调速度控制和可调节的加速和减速斜坡。

随着这些系统的成本降低,它们越来越受欢迎,如今已被指定用于所有类型的起重机系统 - 从低负荷包装起重机系统,一直到高容量/高负荷循环过程起重机。

为什么要在起重机控制系统中加入变频器?

最初,VFD仅适用于高速D级和E级起重机。如今,他们习惯于控制起重机上的每个电动运动 - 包括几乎任何类型应用中的起重机,桥梁和小车。

最初,VFD仅适用于高速D级和E级起重机。如今,他们习惯于控制起重机上的每个电动运动 - 包括几乎任何类型应用中的起重机,桥梁和小车。

在引入变频器之前,桥式起重机操作员使用基于接触器的控制装置控制起重机。对于低负载循环起重机,系统配备单速或双速电机。对于更高负荷循环的起重机,他们使用所谓的绕线转子电动机。

单速或双速电机

在单速电机上,操作员按下按钮,电机可以根据负载尽快加速。一旦释放按钮,制动器就会停止并且起重机停止。因此,如果您的起重机配备了以50英尺每分钟(英尺每分钟)运行的电机,那么这是它可以工作的唯一速度。

在双速电机上,有两种速度可供起重机在 - 通常在3:1的比例范围内运行。因此,如果起重机配备双速电机,它可以40 fpm或120 fpm运行,但两者之间没有其他速度选项。

这些低占空比应用可配备“软启动”技术,也称为降压启动器。该技术降低了电机的电压,从而降低了启动时的加速度,并减少了在加速过程中施加在桥式起重机传动系统上的扭矩。但是,这种控制方法会产生大量热量,因此不建议用于高用途/高负荷循环起重机,因为它可能会使电机快速过热。

绕线转子电机控制和直流控制

多年前,工艺起重机和其他高性能起重机系统使用了一种有效但相当复杂的电机控制系统,称为绕线转子控制。这包括在电机转子上的绕组,然后将其带到滑环,然后引出到电刷,然后到电阻器组。使用该系统,您可以通过改变电机转子上的电阻来控制电机的加速度。

这些系统运行良好,但由于系统内置的所有布线和复杂性而导致问题排除很困难。其他高负荷循环起重机使用高性能速度或直流控制,为操作员提供更多的起重机电机控制。这些在今天的工厂仍然很受欢迎,但它们也是一个复杂的设计和控制的低效使用。

起重机使用变频器有哪些优势?

变频器允许操作员或维护人员使用故障日志,警报和驾驶监控来修改驱动器参数,远程重置故障以及从远程位置进行故障排除。

使用变频驱动控制系统升级高架起重机的最大好处之一是它们适用于任何类型的起重机应用。

为模块化起重机设计的低端系统标配30-40个可编程控制参数。在具有单速或双速电机的起重机上,可以对变频器进行编程以提供更平稳的加速和减速,还可以对其进行编程以增加额外的速度点。例如,在速度为40 fpm和120 fpm的双速电机上,可以添加额外的控制以允许80 fpm的中间速度,或者通过添加10 fpm控制可以进一步减慢速度。

在高端VFD系统中,可能有多达200-300个可编程控制参数用于拨入桥梁,小车,起重机和吊钩的控制装置。VFD可以提供类似于DC控制的性能,但使用单速电机。变频器允许加速和减速的编程类似于软启动设备的感觉。但是,由于VFD控制发送到电机的电压和频率,因此D级,Class,E和F级高用途过程起重机的过热风险被消除。

在高速起重机系统上,可以对速度控制进行编程,以300 fpm的速度运行桥梁并以跑道向下提升,并且在开关翻转的情况下,当桥接近时,以受控的方式将速度降低至50 fpm。跑道尽头或拣选点。

减少制动器磨损

如果您在高输出生产设施中询问任何维护经理,变频器的最大好处是它可以消除或大大减少制动器磨损。在没有VFD的起重机上,每次松开按钮时,机械制动器会启动以减缓并停止起重机的运动。这会随着时间的推移磨损制动器,并且在高使用率的起重机系统中,由于机械磨损,制动器可能需要每隔几个月,甚至每隔几周更换一次。

使用VFD系统,一旦释放控制前进或后退运动的按钮,VFD控制起重机的减速并以受控方式减慢和停止起重机。现在,制动器主要用作驻车制动器,以便在起重机不运动时将起重机固定到位。这极大地延长了制动器的使用寿命,并减少了昂贵的设备停机时间。

可调节的加速和减速时间

在没有配备VFD的起重机系统上,桥梁和小车的停止和启动更加突然。随着时间的推移,这些突然的运动会对以下部件造成过大的压力和磨损:

动力传动系统 - 包括联轴器,键槽和变速箱手推车,末端卡车和轮子跑道横梁和结构支撑用于支撑负载的钢丝绳或链条

VFD允许您微调桥梁或小车达到所需速度所需的时间以及减速到完全停止所需的时间 - 大大减少起重机组件的压力并帮助防止负载摆动。

精确的负载定位

通过变频驱动,桥梁,小车和起重机可以在40:1速比的下进行任何编程对于精密负载或需要非常精确定位的负载,操作员可以以非常缓慢和受控的方式沿着其行进路径轻推桥或钩。

操作员可以以更高的速度沿着跑道运行负载,并且当它接近行程的末端时,他可以翻转一个开关,该开关被编程为将起重机减速到预定的速度 - 比如最高运行速度的10%,例如 - 他调整了负载的最终定位。

加载限制

驱动系统可以被编程为检测提升过载状态 - 如果检测到钩负载达到或超过预定的负载极限则停止向上提升运动。这些可以替代大多数应用中的称重传感器扭矩限制也可用于防止起重机执行可能使电机过载并导致机械疲劳的升力。

故障代码和诊断

软件和硬件可用于操作员,维护/生产人员甚至远程第三方对驱动系统进行编程,监控和故障排除。可以设置一台起重机或多台起重机,用于与变频器参数和变频器状态相关的监控和诊断。

如果出现问题,可以将具有诊断信息的警报发送给远程技术人员,或者甚至直接发送给操作员的发射器。在大多数情况下,维护人员可以诊断并重置故障,而无需爬上脚手架或乘坐。电梯进入起重机如果他们确实需要在空中起飞来操作起重机,他们至少知道问题是什么,并且可以使用正确的工具和零件进行维修或调整。

可以提供的其他诊断信息包括:驱动器数量,循环次数以及基于起重机使用情况的常规或预防性维护警报。

使用变频器有哪些缺点?

基于接触器的控制与新的变频驱动控制之间存在差异。当操作员习惯起重机的新操作特性时,操作员应该注意调整周期。

大多数从接触器控制的起重机转换到新的变频驱动系统的操作员都会告诉您有一个调整期。总的来说,可能需要数周甚至数月才能适应起重机的新操作特性。

在接触器系统上,操作员习惯于松开按钮,起重机在几英尺内停止。使用VFD,操作员离开按钮后,起重机可能继续行进5-10英尺。这是由内置的减速时间引起的,以防止动力传动系统部件上的扭矩并防止负载摇摆。

幸运的是,变频驱动器为用户提供了安全操作起重机,提高性能,减少维护和磨损的一切机会。系统安装完成后,技术人员可以根据操作员的喜好微调控件,尝试获得与旧式控制器类似的感觉,但仍能防止过大的扭矩和动力传动系统的滥用。

安装人员或服务技术人员还可以向内部维护人员提供有关如何使用键盘调整或编程驱动器参数的培训,并培训他们如何使用故障代码解释和诊断设备问题。

想升级到变频器吗?这是你需要知道的

升级到变频驱动系统可以提高生产率并延长现有起重机设备的使用寿命。

起重机服务公司需要知道以下信息才能正确报价并制定正确类型的变频驱动系统,并帮助您根据自己的喜好调整控制:

被控制的电机类型 - 您是要控制单速还是双速电机?是绕线转子电机还是直流电机?电机的实际安培数 - 变频驱动器需要围绕它将控制的不同电机的电流强度设计,而不一定是马力。占空比 - 选择合适的VFD取决于对起重机工作周期的真正理解- 包括负载和使用要求。您是否预见到任何生产或起重要求会在路上变化?确保您的投资能够适应未来发展。提升机设计/净空 - 提升机可以容纳编码器吗?是否有足够的头顶空间来容纳编码器?保持开放的心态 - 确保您的操作员,维护人员和生产人员对新功能和技术持开放态度。可能需要一段时间的调整才能适应新系统的处理方式,但从长远来看,它将减少主要的磨损和维护要求 - 从而减少设备停机时间。与安装人员或维护团队进行有效沟通 - 安装后,最困难的部分之一就是可以将新系统的不同之处传达给控制系统中编程和拨号的人员。不要只是说,“嗯,它更快。 “确保你指明究竟有什么不同。最高速度更快吗?加速度更快吗?负载速度更快吗?如果您可以传达您实际需要的内容以及需要进行哪些更改,则可以拨打系统以获得最佳性能。

本文转自:变频器:会用于高架起重机的智能电机控制器

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