Частотник на лебедку, Увеличиваем скорость подъема 2,5 т. Опции

[СКА]

На растворном узле ковш поднимает балласт (ПГС) и закидывает его в мешалку. Пока ковш опускается и поднимается с новой порцией, бетономешалка давно сделала бетон и простаивает. Хочется увеличить скорость перемещения ковша.
Лебедка поднимает ПГС на высоту 12м за 35 сек, ковш опускается за новой порцией ПГС тоже за 35 сек. Ковш работает практически не останавливаясь. Вес ковша 500 кг, вес порции ПГС 2000 кг, итого 2.5 тонны. Лебедкой управляет двигатель 3-фазный асинхронный 11 кВт, 700 об/мин, который вращает барабан, на который наматывается и разматывается канат. Необходимо сократить время подъема и опускания ковша до 15 сек. Возможно ли это?

[СКА]

На растворном узле ковш поднимает балласт (ПГС) и закидывает его в мешалку. Пока ковш опускается и поднимается с новой порцией, бетономешалка давно сделала бетон и простаивает. Хочется увеличить скорость перемещения ковша.
Лебедка поднимает ПГС на высоту 12м за 35 сек, ковш опускается за новой порцией ПГС тоже за 35 сек. Ковш работает практически не останавливаясь. Вес ковша 500 кг, вес порции ПГС 2000 кг, итого 2.5 тонны. Лебедкой управляет двигатель 3-фазный асинхронный 11 кВт, 700 об/мин, который вращает барабан, на который наматывается и разматывается канат. Необходимо сократить время подъема и опускания ковша до 15 сек. Возможно ли это?

[Сергей Валерьеви...]

На первый взгляд возможно, только замена движка на 15-18 квт, 1500 об/мин, ну и частотник ЧП соответствующий..
Почему замена? А чем ниже обороты, тем выше момент на валу привода, чтоб сохранить момент с увеличением оборотов увеличиваем мощность движка..
Правда это все надо просчитывать..Да и ЧП даст плавный разгон и останов в нужной точке... Ну еще при опуске потребуется тормозное сопротивление для гашения генераторной энергии ..

[vadim999]

Угу. Купить нужное оборудование.

[Гость_Shura 1959_*]

Вопросы от новичка:
1.А как посчитать иомент? (посмтрел книжку "электроприводы" Москаленко, мало что понял)
2. Как посчитать тормозное сопротивление?
3. Нужно-ли охлаждать двигатель?

[СКА]

Прикидочный расчёт привода для бетономешалки.
1. Поднятие.
Для перемещения ковша весом 2500кг на высоту 1м за одну секунду нужна мощность
P=m*g*t=2500кг*10м/с2*1с=25000Вт; где: m - масса ковша, кг; g - ускорение свободного падения, м/с2; t - время, с; Время перемещения на 1 м высоты у нас составляет 40с/10м=4с. Отсюда следует, что необходимая мощность двигателя составляет Pдвиг=25000Вт/4с=6кВт. Похоже, что можно ускорить подъём раза в 1,5...2,0 можно и с этим двигателем. При соотношении Максимального момента двигателя к номинальном около 3-х, разгонять ковш можно примерно за 0,5...1с.
2.Опускание.
Линейную скорость v=1м/с ковш приобретёт за v/g=1м/с : 10м/с2=0,1с свободного падения, пролетев при этом 10см. Мощность для уравновешивания ковша на линейном участке = 500кг*10м/с2=5000Вт. Для торможения достаточно времени 0.2..0,5с. В принципе, вниз можно опускать даже ещё быстрее.
3.Выводы.
Исходя из вышеизложенного, можно предположить, что даже с имеющимся двигателем можно уменьшить общее время в 2 раза.

[vadim999]

Не учли механицкие трения и возрастание динамических нагрузок на 12-ти метровую металлоконструкцию по которой туда/сюда "шастает" ковшИчек.

[Сергей Валерьеви...]

ну, еще не учли, что конструкция под наклоном обычно стоит..
и все же не советовал бы оставлять старый привод, лучше заменить..
можно, конечно, 8 полюсник разогнать , но с потерей существенно момента на валу выше 50гц.
Разве что при опускание...

Сообщение отредактировал Сергей Валерьевич - 27.1.2011, 14:01

[vadim999]

Не учли механицкие трения и возрастание динамических нагрузок на 12-ти метровую металлоконструкцию по которой туда/сюда "шастает" ковшИчек.

А-а-а-а, забыл про редуктор.

ЗЫ. Усё просче. + ставьте противовес. С уважением Дипломировонный Лифтер.

[Сергей Валерьеви...]

А-а-а-а, забыл про редуктор.

ЗЫ. Усё просче. + ставьте противовес. С уважением Дипломировонный Лифтер.

Ну и какая разница, что таскать, полный ковш или противовес с пустым ковшом? Только масса системы в 2 раза больше будет.

Сообщение отредактировал Сергей Валерьевич - 27.1.2011, 16:08

[Сергей Валерьеви...]

Хотя сейчас подумал, если противовес взять 0,5 от максимального веса ковша с грузом, то резон есть... Момент на валу редуктора нужен меньше почти в 2 раза, тогда может и старый двигун потянет с ЧП.

[Гость_Shura 1959_*]

С противовесом, наверно, надо механику переделывать, весьма дороже может быть.

[СКА]

Сегодня поэкспериментировали с ПЧ 15 кВт, удалось снизить время подъема до 21 секунды. Разгоняем двигатель до 90 Гц, потом тормозим.

[Гервин]

А с движком ничего не случилось? При разгоне АД выше 50Гц момент падает очень быстро!Советую скачать каталог АДЧР от "Русэлпром-Мехатроники" и посмотреть механическую характеристику двигателя.Момент при этом падает в разы!

[Pzotov]

Момент при этом падает в разы

Двигатель на повышенной частоте работает с постоянной мощностью..
Во скоко частоту завысте, на стоко и упадет...
Нужно просто померить ток, и если он номинал не превышает, то работать можно

[Сергей Валерьеви...]

А с движком ничего не случилось? При разгоне АД выше 50Гц момент падает очень быстро!Советую скачать каталог АДЧР от "Русэлпром-Мехатроники" и посмотреть механическую характеристику двигателя.Момент при этом падает в разы!

Так и взяли ж ЧП не 11квт, а 15Квт, значит запас по току до 90гц будет.
А вот тормозные там должны быть не хилве, с 90 до 0 гц за сек остановить... Хотя идет подъем груза, инерции нет почти..

Сообщение отредактировал Сергей Валерьевич - 2.2.2011, 18:05

[СКА]

Тормоза у лебедки штатные, при подъеме тормозит хорошо, понятное дело, при помощи силы тяжести. Вот при спуске не проверяли. Надо будет бросать, и плавно ловить на середине пути)

[vicha15]

Вот при спуске не проверяли.Надо будет бросать, и плавно ловить на середине пути)

а это может принести немало хлопот,в таком режиме за 15 сек разогнать и затем плавно остановить...значит отдать энергию, куда? - решение только одно на тормозной резистор,затем вовремя включить штатный тормоз...расчет тормозного нужен...сможет ли он без перегрева с такими временами работать,и если не вовремя включать штатный тормоз,например немного не на той частоте,спалите колодки быстро...

[Гервин]

Сергей Валерьевич!А ты номинальные обороты того движка видел? 700об/мин-это 8-ми полюсная машина,а для него требуется ПЧ уже на 15кВт!!!так что нет при таком выборе никакого запаса....

[SOVMELA]

Подключение частотного преобразователя к электрической лебедке, мощность двигателя от 18 до 22 кВт. Смотрите схему подключения и параметры настройки силовой части и схемы управления. работает без нареканий на трех лебедках. спасибо тем, кому поможет эта информация.

Прикрепленные файлы

 ЭС_ПНР_001_.pdf ( 321,28 килобайт ) Кол-во скачиваний: 29
 ЭС_ПНР_001_.pdf ( 321,28 килобайт ) Кол-во скачиваний: 23

 

[DriverFirst]

Подключение частотного преобразователя к электрической лебедке

Хотя бы предохранитель поставили в цепь катушки пускателя.

[SOVMELA]

Пускатель нужен для запуска двигателя гидротолкателя, если предохранитель сгорит, то груз улетит вниз. На трех лебедках уже работает такая схема в течении двух месяцев, без нареканий. Даже есть программирование частотного преобразователя от случайных нажатий на кнопку. Кнопка дает пуск только с выдержкой времени 0,5 сек. Сами операторы обслуживающие лебедку в восторге.

[Юрий Сам]

Добрый день !
Прошу совета у специалистов. Заказали лебедку с частотным преобразователем у производителя для подъема ворот 1,5 тонн с тормозом и регулировкой скорости подъема 15-22 метр/мин.. Производитель делает уже 4 месяца, они перепробывали много варианов ее изготовления она она так и не работает. За лебедку уже оплатили 100 %. Заказчик требует результат или назад деньги.
Первоначально поставили Электродвигатель 5АИ100L4ЕТУ2 4 кВт 1410 об/мин. и редуктор
FA77/G выходной вал 50 , частотник SAJ 4 кВт. 380V. , диаметр барабана 173 мм.
Лебедка поднимает только 600 кг, при большей нагрузке 1,5 т. выдает ошибку в ПЧ.
Без ПЧ производитель говорит что поднимает 1,5 т.
После поставили проставку цилиндрическую 1:2,45 между двигателем и редуктором. Груз поднимает 1.5 тонн но при плавном опускании груза, через несколько секунд увеличивается скорость и груз падает. При неполном опускании груза от земли примерно 70 см., лебедка уже груз вврх не поднимает.
На данный момент поставили частотник на 8 кВт. , груз поднимается и опускается очень медленно примерно 1.5 метр за 23 сек. при частоте 80Гц , больше прибавлять частоту уже некуда. Пробывали програмировать частотник, ставили тормозной резистор - результата нет.
Заказчика это не устраивает и требует чтобы работа была выполнена как в ТЗ, скорость подъема 15-22 метр/мин.
Подскажите в чем причина ? Я предполагаю что неправльно подобран элетродвигатель и редуктор (возможно ошибаюсь).

 IMG_20220301_105246.jpg ( 1,12 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 10

 IMG_20220301_105719.jpg ( 1,03 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 11

 IMG_20220301_105713.jpg ( 1,01 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 11

 IMG_20220301_105617.jpg ( 987,21 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13

 IMG_20220301_105410.jpg ( 1,01 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 9

 IMG_20220420_082849.jpg ( 1,28 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 11

Прикрепленные файлы

 IMG_20220301_105246.jpg ( 1,12 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 2

 

[Ashihara]

Я правильно понимаю, что дохленький насосно/вентиляторный частотник пытаются заставить тягать такого слона, как краново/лифтовая нагрузка?

[Юрий Сам]

Поставили частотник на 8 кВт, установили 80Гц с ним тоже не работает,скорость подъема очень маленькая.

[Ashihara]

Поставили частотник на 8 кВт, установили 80Гц с ним тоже не работает,скорость подъема очень маленькая.

Если скорость подъёма маленькая, значит мотор медленно вращается. Если мотор медленно вращается, значит частотник не настроен под мотор. Количество полюсов указано неправильно, например.



PS. И, кстати, "не работает" - это скорость подъёма равна нулю. Всё у вас работает на более мощном частотнике.

Сообщение отредактировал Ashihara - 27.5.2022, 14:33

[Dude]

Здравствуйте,

беглый расчет показывает, что необходим двигатель мощностью более 6.5 кВт. Частотник должен буть с тормозным чоппером и резистором.

[mr_Frodo64]

если предохранитель сгорит, то груз улетит вниз

Как может полететь вниз груз если он не разблокируется гидротолкателем... хоть понимаете о чём речь?
А схема даааа... сильная. Рабочая, но до нормальной ей далеко.

[Юрий Сам]

Как может полететь вниз груз если он не разблокируется гидротолкателем... хоть понимаете о чём речь?
А схема даааа... сильная. Рабочая, но до нормальной ей далеко.

Пишу не просто так, да он немного опускается а после срывается с большей скоростью,есть видео (поверьте на слово) как поднимают и опускает машину вес примерно 1,5 тонн .

беглый расчет показывает, что необходим двигатель мощностью более 6.5 кВт. Частотник должен буть с тормозным чоппером и резистором.

Первоначально мне знакомые делали предварительный расчет по этой лебедке и туда был заложен именно мотор редуктор с электродвигателем на 6,5 кВт, заказал у производителя именно с такими характеристиками ,но производит. изменил тех. характеристики на электродвигатель 4 кВт., аргументируя тем что 4 кВт будет достаточно чтобы поднять 1,5 тонн.

Если скорость подъёма маленькая, значит мотор медленно вращается. Если мотор медленно вращается, значит частотник не настроен под мотор. Количество полюсов указано неправильно, например.

По поводу ЧП ставили на 8 кВт. и настривал его специалист , сам не присутствовал при испытаниях (опять же есть видео как поднимается груз), но после испытаний сказали что скорость больше не прибавляется (очень медленно поднимает и упускает при частоте 80Гц. ), скорость подъема и опускания примерно 1,3 метра за 23 сек .
Тормозной резистор ставили (опять же не знаю какой ) и результата от него не было.
Какой мощности тогда должен быть частотник ? Обычно как я понимаю закладывают +30 % от мощности электродвигат. ЧП уже в 2 раза мощнее электродвигателя , стоял на 4 кВт поставили на 8 кВт и не работает!
В выходные производитель доделывал лебедку . Убрали ЧП на 8 кВт.
Скорость подъема и опускания 1.3 метра стала 6-7 сек.
В понедельник с утра 30.05.22 отвез лебедку на испытания заказчику , подключили , поднимает и опускает нормально , скорость их устраивает, но пошел небольшой дым от электродвигателя именно только при подъеме груза. Все отключили вызвали представителей производителя лебедки.
Возможно неправильно подобран мотор-редуктор с двигателем на 4 кВт и в этом наверное вся проблема.
При изготовление лебедки сколько еще закладывается мощности для подъема груза +10% , 20%, 30% ?

[Ashihara]

В понедельник с утра 30.05.22 отвез лебедку на испытания заказчику , подключили , поднимает и опускает нормально , скорость их устраивает, но пошел небольшой дым от электродвигателя именно только при подъеме груза.

Похоже тот, кто заменил 6.5 на 4.0 что-то недоучёл...

Какой мощности тогда должен быть частотник ? Обычно как я понимаю закладывают +30 % от мощности электродвигат.

Частотник прежде всего должен быть рассчитан на работу в таком применении. Т.е. обладать большой кратковременной перегрузочной способностью от номинала, чтобы смочь сдёрнуть груз. У вас применён частотник, рассчитанный на свободное вращение рабочего тела. Поэтому и пришлось ставить частотник 8.0 на мотор 4.0

Сообщение отредактировал Ashihara - 31.5.2022, 11:00

[Dude]

Первоначально мне знакомые делали предварительный расчет по этой лебедке и туда был заложен именно мотор редуктор с электродвигателем на 6,5 кВт, заказал у производителя именно с такими характеристиками ,но производит. изменил тех. характеристики на электродвигатель 4 кВт., аргументируя тем что 4 кВт будет достаточно чтобы поднять 1,5 тонн.

Юрий, первоначальная проблема в недостаточной мощности двигателя. Можете сами посчитать по известной формуле:

P (кВт)=M*V*g/(1000*КПДред)= 1500кг*0,37м\сек*9.8/(1000*0,85)=6,4 кВт.

Как установите двигатель необходимой мощности, так можно и играться с частотником.