Преобразователи частоты: примеры применений

В этой статье мы рассмотрим основные возможности внедрения преобразователей частоты в промышленности. Вы сможете найти решения для своих проблем или обратить внимание на важные аспекты, касающиеся функционала частотных преобразователей, которые можно применить в вашем проекте.

Крановые системы

Ключевые процессы крана включают: подъем и опускание грузов, поперечное и продольное перемещение грузового тележки.

Задача 1: Кран-балка

Кран-балка

Подъем и спуск груза (вертикальное смещение):

  • Необходимость большого крутящего момента на низких частотах вращения двигателя, или удержание его на нулевой частоте (только с помощью преобразователя частоты в связке с энкодером).
  • Векторное регулирование с использованием датчика обратной связи (энкодер).
  • Потребен модуль динамического торможения с высокой способностью к нагрузке. Необходимы также тормозные резисторы для обеспечения нужного тормозного момента.
  • Контроль реверса (направление вращения).
  • Управление тормозом двигателя.
  • Защита двигателя от коротких замыканий, перенапряжения, тепловая защита, защита от холостого хода и др.
  • Увеличение срока службы двигателя.
  • Плавный разгон и остановка, избегание рывков.

Продольное смещение груза:

  • Один частотный преобразователь контролирует два параллельно смонтированных электродвигателя.
  • Плавный разгон и остановка двигателя.
  • Контроль направления перемещения.
  • Увеличение срока службы двигателя.
  • Защита двигателя от проблем в сети.

Поперечное смещение груза:

  • Небольшая мощность электродвигателя по сравнению с электродвигателями продольного движения.
  • Плавный разгон и остановка двигателя.
  • Контроль направления перемещения.
  • Защита двигателя от проблем в сети.
  • Увеличение срока службы двигателя.

Решение 1:

Решение для крана-балки

Задача 2: Клещевые краны (150 тонн)

Клещевой кран выполняет перемещение моста по цеху, передвижной тележки по мосту, подъем клещей и захват заготовки. Для этого применяются преобразователи частоты с векторным управлением и обратной связью по скорости, а также ставятся тормозные резисторы для гашения энергии в течение 110–140 с при максимальной нагрузке.

Решение 2:

Решение для клещевого крана

Задача 3: Козловой кран (300 тонн)

Один частотный преобразователь контролирует 8 двигателей. Необходима синхронизация перемещения (вправо, влево) и управление частотой вращения с помощью обратной связи от одного энкодера для 8 электродвигателей (по одному энкодеру для правых и левых двигателей).

Решение 3:

Решение для козлового крана Решение для козлового крана

Задача 4: Механизмы для разгрузки угля с корабля

  • Контроль ковшом элеватора с помощью 4-х электродвигателей, нужна функция балансировки нагрузки ковша.
  • Контроль работы двигателя.
  • Плавный разгон и торможение, уменьшение механических ударов в системе.

Решение 4:

Решение для механизма выгрузки

Перематывающие автоматы

Задача 5:

Задача перематывального устройства заключается в обеспечении постоянного натяжения материала между бобинами. При изменении радиуса бобины меняется частота вращения вала, и преобразователь частоты должен регулировать эту частоту. Необходимо обеспечить пробежное управление для дальнейшей интеграции с тензометром или датчиком сил.

Необходимо использовать такие функции:

  • PID-регулирование для постоянного корректирования частоты в связи с изменением диаметра бобины.
  • Контроль диаметра бобины.
  • Контроль за разрывом — использование датчика натяжения.
  • Режим работы: V/F с датчиком обратной связи.

Решение 5:

Решение для перематывающего автомата

Задача 6: Прокатный стан

В автоматах для прокатки главное — обеспечить одинаковое давление на деформированный материал со стороны валков, которые вращаются.

Решение для прокатного стана

Театр

Задача 7: Открытие занавеса в театре

Основной проблемой является обеспечение синхронизации перемещения занавеса вправо и влево, а также его подъема.

Решение 7:

Внедрение преобразователя частоты с платой синхронного управления.

Решение для театральной занавески

Задача 8: Подъем сцены в театре

Основной проблемой является обеспечение синхронизации скорости перемещения (подъем/опускание) компонента сцены и безопасность работы персонала и артистов.

Решение 8:

Внедрение преобразователя частоты с платой синхронного управления.

Решение для подъема сцены ```