Как уже отмечалось, современные технологии производства представляют повышенные требования к техническим характеристикам подъемно-транспортных средств (ПТС): козловым, мостовым и грейферным кранам, подъемникам и лифтам, различным кран-балкам. Несмотря на наличие ряда экономически и технически оправданных вариантов модернизации электропривода ПТС, применение ЧРЭ на сегодняшний день представляется наиболее предпочтительным с позиций наибольшего удовлетворения технологическим требованиям, обеспечения низких эксплуатационных затрат, повышения безопасности и уровня капитальных вложений.

1. По технологическим требованиям:

- плавный разгон и торможение механизмов подъема и передвижения с регулируемым темпом;

- исключительные возможности по формированию, непосредственно машинистом, необходимой динамики движения механизмов ПТС за счет различных методов торможения;

- реализация режима серворегулирования (практически номинальный момент при нулевой скорости);

- при штатных механических передачах (редукторах) получение весьма низких скоростей перемещения и подъема (до 1мм/сек);

- возможность реализации режимов управления моментом либо скоростью, что позволяет максимально адаптироваться к технологическим требованиям производства;

- точная и быстрая реакция электропривода на внезапные увеличение или снижение момента нагрузки на валу. Например, при использовании в ЧРЭ, преобразователей частоты серии CIMR-F7 (фирмы «OMRON»), на механизмах главного и вспомогательного подъемов мостовых и козловых кранах, возможно достижение времени отработки по моменту в пределах 2-3мсек;

- получение диапазона регулирования скорости до 1000, ограничительным звеном может являться лишь разрешающая способность встроенного в ручной манипулятор задатчика скорости;

- максимальная статическая ошибка при регулировании скорости практически во всем диапазоне не превышает 10% от скольжения двигателя без датчика обратной связи и 0,05% при замкнутой системе;

- динамическая ошибка при 100%-ном скачке момента нагрузки не превышает 0,5%;

- возможность реализации постоянного визуального контроля и измерения веса на крюке механизма  подъема;

- визуальный контроль скоростей перемещения и подъема, что способствует более тщательному выполнению машинистом ответственных операций с использованием ПТС.

2. В части обеспечения низких эксплуатационных затрат:

- отсутствие мощных коммутационных электромеханических аппаратов (кулачковых командоконтроллеров, реверсоров), работающих на большинстве ПТС в условиях непрерывной коммутации значительных токов, создает потрясающий эффект в снижении объемов профилактических и ремонтных работ, требующих помимо значительных материальных затрат, достаточно высокой квалификации электрослесаря. В условиях повального дефицита квалифицированных рабочих рук, данное обстоятельство должно заслуживать особое внимание руководителей технических служб предприятий при решении вопроса о модернизации;

- в случае интенсивной эксплуатации ПТС с приводом на основе асинхронных электродвигателей с фазным ротором, большой уровень эксплуатационных затрат объясняется необходимостью проведения регулярного технического обслуживания и ремонта щеточных узлов, коллекторов, пусковых сопротивлений. Опять же - качество работы может обеспечиваться только квалифицированным ремонтным персоналом. При использовании ЧРЭ данные проблемы остаются в прошлом, так как в качестве приводных электродвигателей используются стандартные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, доработанные по соответствующей технологии с установкой дополнительных элементов: энкодера, независимого вентилятора.

Кроме этого, в настоящее время рядом зарубежных и российских фирм производятся специализированные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, оборудованные встроенным электромагнитным тормозом, что дает реальную возможность отказаться от эксплуатации устаревших электрогидравлических тормозов, которыми пока еще оборудованы большинство ПТС. Какой эффект по снижению эксплуатационных затрат судить ремонтным службам;

- наличие серьезных диагностических возможностей всей приводной системы и каждого ЧРЭ в отдельности в значительной степени сокращает время простоя оборудования. В традиционных электроприводах, несмотря на достаточную простоту электрической системы ПТС, возможностей для поиска и оперативной диагностики неисправностей практически никаких;

- реальное снижение потребления электроэнергии не менее чем на 18-20%, особенно при интенсивной эксплуатации ПТС.

3. Повышение безопасности при эксплуатации и техническом обслуживании:

- постоянный контроль наличия достаточного крутящего момента на валу приводного электродвигателя перед отпусканием тормоза;

-  эффективная функция контроля и управления электромеханическим тормозом;

- если в существующих приводных системах на базе крановых электродвигателей с фазным ротором определяющими факторами безопасной эксплуатации являлись навыки машиниста и тормозные устройства, то с ЧРЭ, в дополнение к ним - эффективные функции различных методов торможения и удержания ротора двигателя;

- отсутствие в кабине машиниста цепей силового напряжения, постоянно подвергающего изоляцию подводящих кабелей испытаниям от выбросов напряжения при коммутации высокоиндуктивных цепей контактами командоконтроллера;

- полностью исключаются пусковые режимы, броски токов, механические удары в связи с режимами плавного разгона и торможения;

- вводится жесткий контроль за качеством питающего напряжения и, как следствие, состоянием токосъема с троллейных шин (уровень, ассиметрия, перекос, наличие трех фаз);

- высокоэффективная защита оборудования без использования ненадежных токовых электромеханических реле прямого включения, широко используемых в большинстве ПТС;

- убираются громоздкие силовые электромеханические командо-контроллеры, требующие тщательного и частого технического обслуживания, неисправности в которых часто приводят к серьезным аварийным режимам.

4. И, наконец, о самом «больном» и актуальном - уровень капитальных вложений при модернизации приводной системы ПТС.

В качестве примера: если принять за 1 (100%) стоимость работ по полному оснащению мостового крана Q-20/5 приводной системой на базе электродвигателей с фазным ротором серии MTF с дроссельной системой регулирования, широко применяемой в настоящее время заводами-изготовителями России, то стоимость приводной системы на базе ЧРЭ составит ориентировочно 0,85 (85%). То есть, варианты по капитальным затратам сравнимы даже в пользу ЧРЭ, но какая разница в уровне эксплуатационных характеристик и возможностей? Тем не менее, в перспективе, в ближайшие 7÷10 лет,  еще более оптимальным решением может стать использование вентильно-индукторного кранового электропривода.

Есть еще немаловажное обстоятельство, позволяющее, при любых «за» и «против» относительно решения об использовании ЧРЭ при модернизации электроприводов ПТС, сделать обоснованный выбор - компактность щитового электрооборудования. На рис.1 представлен вариант шкафа управления главным подъемом М=20т, Р_АД=55кВт без тормозных резисторов.

Надеюсь, что эта статья в определенной степени поможет специалистам эксплуатационных служб предприятий сделать выбор в направлении модернизации подъемно-транспортного оборудования.

Рис.1

 Ген.директор-гл.специалист

ЗАО «НПП «АКИС»

 Клевцов А.В.

300026, г.Тула, Калужское шоссе, д.3,

тел./факс   23-53-10,  тел. 23-15-26

Е-mail: AKIS_Tula @ inbox.ru

http://home.tula.net/akis