Кран

Йшлося про великий мостовий будівельний кран, і вимогою замовника була модернізація оригінального приводу переміщення вантажу по осі X (вперед/назад уздовж моста крана). Спочатку децентралізований перетворювач частоти був встановлений безпосередньо на корпусі двигуна. Цю систему потрібно було замінити новим рішенням, у якому перетворювач частоти перенесено до головної електрошафи крана. Привід забезпечував рух вантажу в обох напрямках з можливістю роботи на трьох різних ступенях швидкості.

ВИМОГИ ЗАМОВНИКА

• Демонтаж старого перетворювача частоти з двигуна
• Встановлення нового перетворювача частоти в електрошафу
• Заміна силових і керувальних кабелів між перетворювачем і двигуном
• Програмування та введення в експлуатацію

ЗАМІНА ТА ПРОГРАМУВАННЯ ПЕРЕТВОРЮВАЧА ЧАСТОТИ

Першим кроком модернізації був демонтаж оригінального перетворювача частоти Lenze Motec, встановленого децентралізовано безпосередньо на електродвигуні. Цей двигун розташовувався на початку конструкції моста крана та забезпечував переміщення вантажу по осі X. Після демонтажу перетворювача на його місці встановлено металеву монтажну коробку зі ступенем захисту для зовнішнього використання, яка водночас слугує кришкою клемної колодки двигуна. Усередині коробки встановлено однофазний випрямляч для живлення електромагнітного гальма постійного струму двигуна, оскільки новий перетворювач частоти вже не має вбудованого джерела для керування гальмом. Таке рішення забезпечило надійний захист клемної колодки, створило місце для підключення нових силових і керувальних кабелів і водночас зберегло повну функціональність гальма двигуна.

Оригінальний силовий кабель від двигуна до електрошафи під час модернізації замінено новим екранованим кабелем з вищою механічною та електричною міцністю. Оригінальний сигнальний кабель, потрібний для керування децентралізованим перетворювачем на двигуні, видалено, оскільки в новій концепції перетворювач частоти розташований безпосередньо в електрошафі. Нову кабельну систему спроєктовано модульно – силовий кабель оснащено промисловим роз’ємом, що дозволяє легко демонтувати та знову змонтувати міст крана під час обслуговування або ремонту без втручання в саму проводку.

У кінцевій конфігурації від електрошафи до двигуна прокладено лише один комбінований кабель, що містить як живильні жили двигуна, так і окремі жили для живлення електромагнітного гальма. Це рішення зменшило кількість кабелів, усунувши потенційні джерела відмов і підвищивши загальну експлуатаційну надійність.

Ще однією перевагою стала вища безпека, оскільки новий кабель проходить через прохідну частину конструкції моста крана. Завдяки використанню одного міцного кабелю значно знижено ризик механічних пошкоджень, спотикання персоналу об незакріплені кабелі або перетирання кабелів під час роботи.

Новий перетворювач частоти інтегровано в існуючу електрошафу крана. Через обмежений простір його не вдалося встановити на головну монтажну панель, тому його змонтовано на бічній стінці шафи. Разом із перетворювачем у шафі встановлено також новий гальмівний резистор, який раніше розташовувався біля електродвигуна. Використано перетворювач частоти Lenze i550 потужністю 5,5 кВт.

Керування перетворювачем реалізовано виключно через цифрові входи та виходи, без комунікаційної шини. Оригінальну концепцію, за якої сигнали керування подавалися безпосередньо на двигун з інтегрованим перетворювачем, після демонтажу ліквідовано разом із відповідною кабельною інфраструктурою. У новій конфігурації всі кола керування прокладено безпосередньо в електрошафі та підключено до клем нового перетворювача. Цифрові входи перетворювача налаштовано для керування напрямком обертання (вперед/назад), увімкнення та вимкнення електромагнітного гальма, а також для обробки сигналів безпеки (аварійна зупинка, кінцеві вимикачі).

Останнім кроком модернізації було програмування перетворювача частоти Lenze i550 . Параметризацію виконано в програмному середовищі Lenze Easy Starter, яке дозволяє повністю налаштувати параметри двигуна та застосування. Під час програмування потрібно було правильно визначити напрямки обертання двигуна та налаштувати три фіксовані ступені швидкості через цифрові входи, причому окремі ступені реалізовано як попередньо задані частоти. Важливою частиною налаштування було також регулювання часу розгону та гальмування, щоб мінімізувати розгойдування вантажу під час рушання та зупинки.

Критичним елементом було керування електромагнітним гальмом двигуна: моменти його спрацювання та відпускання потрібно було правильно узгодити з роботою перетворювача для забезпечення безпечної та надійної роботи. Після завершення параметризації перевірено рух в обох напрямках на всіх трьох ступенях швидкості, роботу електромагнітного гальма та реакцію системи на аварійну зупинку й кінцеві вимикачі.