Подразделение Delta Industrial Automation, используя свой многолетний опыт в промышленной автоматизации и управлении энергией, разработало ряд продуктов и решений для повышения энергоэффективности и надежности подъемно-транспортного оборудования (ПТО), которые успешно применяются как в России, так и по всему миру.
Краны и другие подъемно-транспортные механизмы незаменимы в современной промышленности – они находят широкое применение в различных производственных процессах, транспорте, логистике, строительстве и др.
Условно все краны можно разделить на три типа: мостовые, тросовые и консольные. В большинстве случаев в мостовых кранах для управления вращением электродвигателей используются преобразователи частоты (ПЧ), оснащенные тормозными резисторами для преобразования энергии торможения в тепловую энергию и ее рассеивания в окружающую среду. Такое решение по утилизации избыточной энергии не просто неэффективно, — оно приводит к бесполезной потере энергии, тогда как ее можно было бы вернуть в сеть.
Крановое решение Delta Electronics
Подразделение Delta Industrial Automation (IA), используя свой многолетний опыт в промышленной автоматизации и управлении энергией, разработало ряд продуктов и решений для повышения энергоэффективности и надежности подъемно-транспортного оборудования (ПТО), которые успешно применяются как в России, так и по всему миру.
Кран-балка является наиболее распространенным видом мостового крана. И именно для него многие интеграторы (например, российские «ПЭСК», «АрТес» и др., британская Softstart UK) выбирают энергоэффективное экономичное высоконадежное решение компании Delta Electronics, в состав которого входят:
Крановое решение Delta с функцией энергосбережения уже успешно применяется в ряде морских портов мира.
Возможности и функции ПЧ Delta VFD-С2000/CH2000
Преобразователи частоты Delta Electronics универсальной серии VFD-C2000 и специализированной крановой серии VFD-CH2000 предназначены для управления как асинхронными, так и синхронными двигателями с постоянными магнитами. При этом обеспечиваются высокие динамические характеристики и точность позиционирования, управление скоростью и моментом благодаря наличию большого числа функций и режимов управления.
Основные функции серий:
Момент, когда двигатель может быть запущен снова, зависит от уровня нагрузки и периода времени, в течение которого отсутствовало напряжение. В случае пропадания напряжения сети на длительный период, очередной запуск двигателя может осуществляться либо в режиме автозапуска после пропадания питания, либо в ручном режиме.
Модели ПЧ компании Delta Electronics серий VFD-C2000/CH2000 разработаны для работы с тяжелыми нагрузками, в которых необходимо обеспечить высокий пусковой момент. На нулевой скорости в режиме FOC+PG серия С2000 обеспечивает пусковой момент до 150%, а серия СН2000 — до 200% (!).
Пример для модели ПЧ мощностью 3,7 кВт:
Кроме того, серия CH2000 обладает высокой устойчивостью к перегрузкам: до 150% в течение 60 секунд и до 200% в течение 3 секунд.
В ПЧ серии CH2000 встроена расширенная функция управления механическим торможением (по 8 независимым критериям), которая обеспечивает надежность и безопасность работы в сложных применениях. Кроме того, задержка торможения и функция удержания позволяют повысить плавность работы.
Встроенный в ПЧ компании Delta Electronics серий VFD-С2000/СН2000 ПЛК (на 10 тыс. шагов) с LD-программированием и часами реального времени, интерфейсы CANOpen и Modbus, модульная конструкция с богатым набором плат и модулей расширения (в том числе интерфейсов PROFIBUS-DP, DeviceNet, MODBUS TCP и Ethernet/IP) позволяют изменять аппаратную конфигурацию системы под конкретное приложение и упрощают обслуживание оборудования.
Решение Delta для мостового крана на базе специализированных ПЧ VFD-CH2000
На рисунке ниже приведена архитектура решения Delta для управления кран-балкой. Здесь для управления продольным и поперечным перемещением используются два компактных многофункциональных ПЧ Delta VFD-E, а для главного привода лебедки — VFD-CH2000. Также используется рекуператор DeltaREG2000 (стоит вне шкафа управления и на рисунке не показан), который устанавливается в любом месте, удобном пользователю.
Рекуперация энергии
В традиционных схемах управления кранами тормозные резисторы преобразуют энергию торможения двигателей в тепловую, а затем рассеивают это тепло в окружающую среду. Такая система с тормозными резисторами требует квалифицированного обслуживания и имеет низкий коэффициент использования энергии за счет бесполезной потери энергии.
В отличие от описанной системы крановое решение от Delta за счет установки собственного рекуператора энергии REG2000 позволяет добиться значительного снижения потребления электроэнергии из сети. Все дело в том, что REG2000 в автоматическом режиме преобразует энергию, генерируемую в процессе торможения механизмов (перемещения груза и тележки), и возвращает ее обратно в сеть. Таким образом, в процессе работы оборудования до 95% энергии, которая ранее рассеивалась на тормозных резисторах, теперь может быть использована эффективно.
Разработано также альтернативное решение с активным выпрямителем-рекуператором Delta AFE2000. Помимо рекуперации энергии он является еще и активным фильтром гармоник, что позволяет снизить влияние преобразователя на питающую сеть.В соответствии со стандартом IEEE-519-1992 уровень помех (ThiD) не превышает 8%. AFE2000 позволяет обеспечить коэффициент нелинейных искажений потребляемого тока (THD) ≤ 4%, а коэффициент мощности достигает 99%.
Решение с активным выпрямителем-рекуператором Delta AFE2000 позволяет объединять несколько преобразователей частоты C2000/CH2000 и VFD-E по шине постоянного тока для эффективного перераспределения энергии, рекуперации энергии торможения и снижения влияния преобразователя на питающую сеть.
