Aplicación del variador de fecuenciam de la serie CHV190 de INVT en grúa metalúrgica

1. Prefacio

La grúa puente de la fábrica de laminación incluye generalmente cinco instituciones principales: el elevador principal, el elevador auxiliar, el carro, el automóvil principal, la carrocería auxiliar. Como las características de carga de la grúa de la grúa tienen requisitos de seguridad más estrictos. La gran inercia, el trabajo a corto plazo, el funcionamiento frecuente de los frenos de arranque de las agencias tienen requisitos más duros para el programa de ajuste de velocidad. Durante la última década, la fabricación exitosa del inversor vectorial de alta potencia da como resultado la aplicación exitosa de la tecnología de control de frecuencia en la grúa. Este artículo describe la aplicación del variador de frecuencia de la serie CHV190 de INVT en la grúa metalúrgica de 125/32 toneladas de la fábrica siderúrgica.

2. Introducción del sistema de grúas metalúrgicas

El gancho principal de la grúa puente carga 125 toneladas, el gancho de vicio carga 32 toneladas, con las cuatro vigas arriba y abajo de la estructura del automóvil.

La parte principal del elevador incluye dos motores de 55kW, un motor de impulsión; cada motor tiene dos frenos, el freno en forma de varilla de empuje hidráulica; El motor de impulsión principal del mecanismo de elevación es el motor de impulsión planetario. Dos motores salen al motor de impulsión, a través del motor de impulsión para controlar dos carretes de cable de acero. Cada carrete está instalado con dos cables, un total de cuatro, a través de los cuatro cables para conducir el siguiente gancho. El elevador auxiliar es un motor de 55kW que utiliza dos motor de impulsiónes de varilla hidráulicos para frenar.

La parte principal del automóvil incluye los dos motores de 15kW que impulsan el motor de impulsión en ambos lados para conducir la rueda, frenando a través de un freno de cada motor. El motor de funcionamiento de un automóvil es un motor de 7.5kW, un motor de impulsión para conducir la rueda en ambos lados y frenar a través de un freno. Una parte del carro incluye cuatro esquinas, cuatro motores de 30kW que impulsan cuatro motor de impulsiónes para impulsar las diversas partes de la rueda a trabajar, cada motor contiene un freno.

3. Introducción del variador de frecuencia especial de elevación de la serie CHV-190 de INVT

1.Resumen de funciones principales

El variador de frecuencia especial para grúa CHV190 es un variador de frecuencia vectorial de alto rendimiento diseñado por INVT para la industria de elevación. Se utiliza para la regulación de velocidad continua de elevación, inclinación, abatimiento, carro, carretilla, giro y pastoreo de varias grúas. Las principales características son las siguientes:

(1) Control y supervisión de la lógica del freno, preexcitación e inicio de la compensación previa al par

Temporización precisa del control de apertura y cierre del freno, a través de la retroalimentación del estado del freno en tiempo real inicia la compensación previa al torque para garantizar la seguridad y confiabilidad del control.

La función de preexcitación conduce directamente la excitación de CC al motor antes del arranque para garantizar que el motor pueda proporcionar rápidamente el par de arranque y ajusta el tiempo de excitación para que coincida con el tiempo de arranque del motor y la liberación del freno mecánico para evitar el "gancho deslizante" fenómeno.

(2) Mejora la velocidad de carga ligera (gancho electrónico) y detección de cuerda suelta

La grúa con gancho vacío o carga ligera puede alcanzar una velocidad de operación de 2 veces y mejorar la eficiencia de manejo. La función de actualización de velocidad de carga ligera se utiliza principalmente para elevar grúas con una altura alta: la velocidad del mecanismo de elevación aumenta automáticamente cuando el mecanismo de elevación funciona con carga vacía, lo que puede acortar el tiempo para mejorar la eficiencia de carga y descarga. Bajo la sobrecarga, la velocidad se reduce para garantizar la seguridad del equipo y la persona.

El inversor juzga la carga de acuerdo con el premedio del valor actual en un período después de comenzar:

El variador de frecuencia reduce automáticamente la frecuencia de salida cuando la carga es pesada. Cuando la carga es ligera, el variador de frecuencia aumentará automáticamente la frecuencia de salida. La función de detección de cable suelto evita la operación insegura causada por un mal funcionamiento de la función de mejora de velocidad de carga ligera cuando el cable de la grúa está suelto.

(3) Controla la potencia del circuito y la potencia del lazo principal por separado para mejorar la seguridad de la depuración del usuario. El diagnóstico y mantenimiento son fáciles de fallar.

(4) Tecnología de sincronización de velocidad y balance de potencia de control principal y secundario

Cuando los dos motores de gran potencia están conectados de forma rígida por el motor de impulsión para accionar un mecanismo de elevación, la función de equilibrio de potencia de control maestro-esclavo garantiza una salida uniforme de dos motores. Cuando el mecanismo de elevación doble levanta un objeto pesado, la función de sincronización de velocidad maestro-esclavo garantiza la elevación de sincronización de dos mecanismos de elevación y garantiza la seguridad.

(5) Control del segundo motor y función de conmutación

Un variador de frecuencia puede almacenar automáticamente dos parámetros del motor a través de los parámetros de autoaprendizaje, y lograr el control vectorial de alta función para motores de dos grupos a través del comando del interruptor; Es conveniente para el control del sistema de accionamiento eléctrico y puede reducir los costos del usuario.

(6) Al mismo tiempo, admite varios acuerdos de comunicación PROFIBUS-DP y MODBUS, INTERNET, logrando una conexión de comunicación múltiple entre el variador de frecuencia y el PLC.

(7) Monitoreo de velocidad peligrosa, parada rápida y protección contra sobrevelocidad

El inversor monitorea la velocidad de funcionamiento del motor en tiempo real, cuando la velocidad del motor es mayor que la velocidad máxima establecida o el valor de desviación de velocidad. El variador de frecuencia envía la alarma de falla y detiene la salida de inmediato, y el freno mecánico se mueve para que mantenga la grúa en un estado seguro.

La función de parada rápida ofrece al usuario las siguientes tres opciones:

Modo 1: estacionamiento del freno eléctrico; modo 2: freno eléctrico y estacionamiento mecánico del freno; Modo 3: freno mecánico de estacionamiento.

(8) Modo de funcionamiento de la grúa

De acuerdo con los diferentes modos de funcionamiento de la grúa, se proporcionan los siguientes modos de funcionamiento: modo de joystick, modo de control remoto, modo de potenciómetro eléctrico, modo de referencia de joystick graduado, modo jerárquico dado a distancia, modo de referencia de comunicación, etc.

2. Alcance de la aplicación

El variador de frecuencia vectorial dedicado a la grúa CHV190 tiene una excelente función de control de torque. Se usa ampliamente en la regulación de velocidad continua de elevación, cambio, carros, carros, rotativos, garfios y otras instituciones de grúas de contenedores en tierra (STS), grúas de pórtico para contenedores ferroviarios (RMG), grúas de pórtico para contenedores de neumáticos (RTG), grúas de portal, grúas de pórtico para construcción naval, máquinas de carga, máquinas de descarga, máquinas de volteo, apiladores y otros tipos de maquinaria portuaria, y todo tipo de puentes ordinarios, portal, grúas torre y grúas de viga, montaje de puentes grúa y otra maquinaria de elevación.

4. Esquema de control del sistema de grúa metalúrgica.

El sistema de carro y automóvil utiliza el variador de frecuencia CHV190 producido por Shenzhen INVT electric Co, Ltd.. El mecanismo de elevación principal y viceversa adopta la tecnología de regulador de voltaje del estator y el modo de velocidad de resistencia de la serie del rotor. El sistema está configurado de la siguiente manera: el carro viajero adopta dos variadores de frecuencia para conducir los dos motores con el mismo haz. Los softwares de aplicación maestro y esclavo se utilizan para garantizar la sincronización de la velocidad y el equilibrio de carga de dos motores para evitar la torsión y el roce de las vigas.

El variador de frecuencia de automóvil adopta un variador de frecuencia; El mecanismo de elevación principal y viceversa adopta respectivamente el dispositivo de control de velocidad del regulador de voltaje del estator y el modo de control de velocidad de resistencia de la serie del rotor. Todo el sistema utiliza el modo de frenado de ahorro de energía para regenerar continuamente la energía en forma de consumo de energía térmica para lograr el frenado.

Todos los variadores de frecuencia están configurados con una variedad de interfaces de bus de campo estándar, diagrama del sistema de control electrónico que se muestra en la Figura 1.

El sistema utiliza Siemens S7-300 como controlador central, adopta el bus de campo de control industrial para conectar el PLC, I / O remotas, variador de frecuencia de mecanismo y la pantalla táctil para reducir la inversión de cable, la carga de trabajo de cableado y mantenimiento, y los puntos problemáticos.

La I / O remota y la pantalla táctil están instaladas en la cabina del conductor. Aceptan las instrucciones del operador para mostrar diversas condiciones de funcionamiento del sistema para facilitar la supervisión y el funcionamiento del operador y el diagnóstico de fallas y el mantenimiento del mantenimiento. El PLC recibe la información de estado, el variador de frecuencia y otra información de estado del dispositivo de detección de escena para controlar el funcionamiento del sistema.

Figura 1 Diagrama esquemático del sistema de control electrónico.

Figura 2 imagen operativa de la grúa puente en el sitio

Figura 3 diagrama del inversor del sistema de control electrónico

5. Conclusión

El sistema utiliza el PLC Siemens S7-300 como controlador central, y forma un sistema de alta confiabilidad combinado con el variador de frecuencia especial de elevación de la serie CHV-190-4, que ha cumplido completamente con los requisitos del proceso de producción y el equipo mecánico. Mostró una función superior y un alto fiabilidad del variador de frecuencia, y ganó elogios del usuario. Después de una depuración exitosa, todo el equipo de la grúa metalúrgica funciona bien y puede satisfacer completamente la demanda de producción de los clientes. En la actualidad, el sistema funciona bien y es estable en el entorno de trabajo real.

Referencia 

1. "Manual del variador de frecuencia dedicado a la grúa de la serie CHV190"

2. "Manual de instrucciones de la unidad de freno DBU"