Toepassing van frequentieomvormers in kranen

Toepassing van frequentieomvormers in kranen

De toepassing van frequentieomvormers in kranen is uitgebreid en cruciaal, omdat ze de operationele efficiëntie en veiligheid van kranen aanzienlijk verbeteren door de motorsnelheid en het koppel nauwkeurig te regelen.

1. Frequentieomzetting en snelheidsregeling

Nauwkeurige controle: Gebaseerd op het principe van frequentieomzetting en snelheidsregeling in vermogenselektronica, zetten frequentieomvormers de binnenkomende wisselstroom (AC) met een vaste frequentie en spanning om in wisselstroom met instelbare spanning en frequentie, die vervolgens aan de motor van de kraan wordt geleverd. Deze snelheidsregeling biedt een hogere precisie en efficiëntie en voldoet aan de snelheidsregelingseisen van kranen onder verschillende bedrijfsomstandigheden.

Zachte start en zachte stop: Tijdens het opstarten verhoogt de frequentieomvormer geleidelijk de uitgangsspanning en -frequentie, waardoor de motor soepel kan accelereren van stilstand naar de ingestelde snelheid, waardoor de grote stroompiek die gepaard gaat met direct opstarten wordt vermeden en schade aan het elektriciteitsnet en de motor zelf wordt verminderd. Evenzo vermindert de frequentieomvormer tijdens het stoppen langzaam de uitgang, waardoor de motor geleidelijk kan vertragen tot hij stopt, waardoor schommelingen en impact veroorzaakt door plotseling stoppen worden voorkomen, waardoor de operationele veiligheid en stabiliteit worden verbeterd.

2. Vectorbesturingstechnologie

Nauwkeurige koppelregeling: Frequentieomvormers gebruiken vectorbesturingstechnologie om de stroom van de motor in twee componenten te ontbinden: veldstroom en koppelstroom, die onafhankelijk van elkaar worden geregeld. Deze besturingsmethode maakt real-time aanpassing van het uitgangskoppel van de motor mogelijk op basis van de werkelijke belasting van de kraan, waardoor een efficiënte en stabiele werking van de motor onder verschillende werkomstandigheden wordt gewaarborgd.

Verbeterde operationele nauwkeurigheid: Door middel van vectorbesturing kunnen frequentieomvormers de snelheid en het koppel van de motor van de kraan nauwkeurig regelen, waardoor een zeer nauwkeurige positionering wordt bereikt. Dit is met name cruciaal voor kraanoperaties die een precieze plaatsing van goederen vereisen, zoals het hanteren van containers in havens of de installatie van precisieapparatuur in fabrieken.

3. Overbelastingscapaciteit en dynamische respons

Hoge overbelastingscapaciteit: Kranen komen tijdens het gebruik vaak kortstondig overbelastingssituaties tegen, zoals het hijsen van overgewicht of tijdens noodremmen. Frequentieomvormers hebben een hoge overbelastingscapaciteit, die doorgaans bestand is tegen 150% tot 200% van de nominale stroom gedurende perioden variërend van enkele seconden tot enkele minuten. Deze hoge overbelastingscapaciteit zorgt voor een stabiele kraanwerking onder extreme omstandigheden.

Snelle dynamische respons: Frequentieomvormers kunnen binnen milliseconden reageren op besturingssignalen en de uitgang van de motor dienovereenkomstig aanpassen. Wanneer de kraanmachinist bijvoorbeeld plotseling de richting of snelheid van de bedieningshendel verandert, kan de frequentieomvormer de spanning, frequentie en het koppel van de motor binnen milliseconden wijzigen, waardoor de kraan de nieuwe instructies onmiddellijk kan opvolgen. Deze snelle dynamische responsmogelijkheid verbetert niet alleen de efficiëntie van de kraan, maar vermindert ook potentiële veiligheidsrisico's veroorzaakt door responsvertragingen.

4. Energie-efficiëntie en milieubescherming

Aanzienlijke energiebesparing: Door de motorsnelheid te regelen, realiseren frequentieomvormers energiebesparingen. Bij kraanoperaties wordt door de motorsnelheid in real-time aan te passen op basis van de belasting, onnodige energieverspilling voorkomen.

Verminderd geluid en trillingen: Frequentieomvormers gebruiken geavanceerde besturingsalgoritmen en vermogenselektronicatechnologie om geluid en trillingen tijdens de werking van de motor effectief te verminderen. Dit verbetert niet alleen de werkomgeving, maar verlengt ook de levensduur van de kraan en de motor.

5. Intelligentie en integratie

Ondersteuning voor meerdere communicatieprotocollen: Frequentieomvormers ondersteunen verschillende communicatieprotocollen, zoals MODBUS en CANopen, waardoor naadloze integratie met programmeerbare logische controllers (PLC's) mogelijk is. Dit geïntegreerde ontwerp vergemakkelijkt bewaking op afstand en intelligent beheer, waardoor het automatiseringsniveau van kranen wordt verbeterd.

Foutdiagnose en -bescherming: Frequentieomvormers zijn uitgerust met meerdere beschermingsfuncties, waaronder overstroom-, overspannings- en overbelastingsbeveiliging. Wanneer er een storing optreedt in de motor of frequentieomvormer, kan het apparaat onmiddellijk de stroomtoevoer afsluiten en een alarmsignaal afgeven, waardoor escalatie van de storing wordt voorkomen en de veiligheid van de apparatuur wordt gewaarborgd.