Частотный преобразователь на кране: что даёт и когда окупается

На большинстве кранов, выпущенных до 2000-х, двигатели управляются релейно-контакторной схемой: контакторы переключают ступени пусковых резисторов в цепи ротора, и скорость меняется скачками. Отсюда рывки при трогании, раскачка груза и удары при торможении, которые приходятся на редукторы, муфты, тормоза и ходовые колёса.

Частотный преобразователь управляет двигателем, плавно меняя частоту и напряжение питания. Механизм разгоняется и замедляется по заданной кривой, скорость можно держать любой в рабочем диапазоне, а механический тормоз накладывается уже на почти остановленный вал. Для крановщика это значит плавный ход и точную посадку груза, для механика — заметно меньше ударных нагрузок на весь привод.

• Кран трогается рывком, груз раскачивается после каждого пуска и остановки
• Контакторы подгорают и залипают, их меняют чаще раза в сезон
• Тормозные колодки и шкивы изнашиваются быстро, тормоз греется
• Мост «ведёт» при разгоне, реборды колёс изнашиваются односторонне
• Чтобы поставить груз точно, крановщику приходится многократно «толкать» механизм
• Запчасти для старой аппаратуры и командоконтроллеров трудно найти

Окупаемость складывается не столько из экономии электроэнергии, сколько из снижения затрат на ремонт и простои. Быстрее всего это видно на кранах, которые работают в две-три смены с частыми пусками: там контакторы, тормозные колодки, муфты и зубья редукторов расходуются быстрее всего, и каждый внеплановый ремонт останавливает участок.

Второй случай — точные операции: сборка крупных узлов, установка деталей на станки, работа с хрупкими и дорогими грузами. Здесь плавный ход и ползучая скорость сокращают время установки и снижают риск повредить груз.

Третий — мосты большого пролёта, где при ступенчатом разгоне концы моста трогаются неодновременно и кран идёт с перекосом. Частотный привод передвижения выравнивает разгон, и нагрузка на реборды колёс и крановый путь падает.

На кране, который работает несколько раз в неделю, частотник окупается долго. Если модернизация там нужна из-за отсутствия запчастей к старой аппаратуре, это веский довод, но решение стоит принимать по состоянию и доступности аппаратуры, а не по ожидаемой экономии.

Передвижение моста и тележки переводится на частотное управление относительно просто. На подъёме требования строже: преобразователь должен держать груз на нулевой скорости до наложения тормоза, контролировать момент при отрыве груза и безопасно гасить энергию при спуске. Для этого на подъём ставят преобразователь с векторным управлением и тормозным резистором, рассчитанным на режим работы крана, а управление механическим тормозом передают преобразователю по согласованной логике.

Двигатели с фазным ротором, которые стоят на большинстве старых кранов, под частотное управление обычно заменяют на асинхронные с короткозамкнутым ротором или переделывают по проекту. Решение зависит от состояния двигателя и режима работы — его принимают на этапе проекта, а не на месте при монтаже.

Токоподвод. Преобразователи дают другой характер нагрузки и высокочастотные помехи. Сечение главного и подтележечного токоподвода пересчитывают, силовые кабели к двигателям берут экранированные и разносят с цепями управления, иначе наводки сбивают датчики и концевые выключатели. Изношенные открытые троллеи с искрящими токосъёмниками при такой модернизации лучше сразу менять на закрытый шинопровод или кабель.

Приборы безопасности. Ограничитель грузоподъёмности, концевые выключатели и блокировки встраивают в новую схему и проверяют заново — они должны отключать механизм независимо от программы преобразователя.

Пост управления. Частотный привод раскрывает смысл многоскоростного управления: джойстиковый пульт радиоуправления позволяет пользоваться плавностью хода в полной мере, а кнопочный пост на две скорости — только частично.

1. 1ОбследованиеСмотрят паспорт, электросхему, шильдики двигателей, состояние механизмов, тормозов, токоподвода и пути. На этом этапе становится ясно, что менять вместе с приводом.1 день на объекте
2. 2ПроектПодбирают преобразователи и тормозные резисторы по режиму работы, решают вопрос с двигателями, разрабатывают новую схему и шкаф управления.после договора
3. 3Сборка шкафаШкаф собирают и проверяют в мастерской, на объект привозят готовым — это сокращает простой крана.до выезда
4. 4Монтаж и наладкаДемонтаж старой аппаратуры, установка шкафа, прокладка кабеля, настройка разгона, торможения и логики тормоза на каждом механизме.кран стоит 5–15 рабочих дней
5. 5ОсвидетельствованиеСтатические и динамические испытания, проверка приборов безопасности, запись об изменениях в паспорт крана.2–3 дня

Замена схемы управления — это изменение конструкции крана, которое оформляют по правилам промышленной безопасности: проект изменений, испытания после монтажа и запись в паспорт по результатам полного технического освидетельствования. Если грузоподъёмность, скорости и другие характеристики крана не меняются, экспертиза промышленной безопасности, как правило, не требуется, но это проверяют по конкретному крану.

Подрядчик, который проектирует, собирает шкаф и ведёт наладку сам, берёт на себя и результат испытаний. Мы работаем именно так: обследуем кран, собираем шкаф в своей мастерской, монтируем, налаживаем и сдаём кран с записью в паспорте и гарантией от 12 месяцев.