Inverter per l'ottimizzazione della sicurezza e delle prestazioni di gru industriali e carriponte
Uno dei compiti comuni delle gru in tutte le industrie pesanti è sollevare apparecchiature e merci in applicazioni produttive o di trasporto. Grazie all'utilizzo di inverter Danfoss Drives su gru e carriponte, è possibile ottenere una maggiore sicurezza ed efficienza, poichè le macchine saranno più performanti nelle industrie pesanti.
Le gru industriali più comuni sono rappresentate da carriponte e gru a portale. In questi casi il carico è tenuto sospeso da un organo di presa per mezzo di cavi che si comporta come un pendolo. Questi carichi oscillanti costituiscono un pericolo per la sicurezza e mettono a dura prova la struttura della gru. Le oscillazioni vengono controllate regolando il movimento da vicino tramite inverter sull'ingresso del motore elettrico.
L'ibridizzazione sta influenzando sempre più il settore delle gru, utilizzando l'accumulo di energia per ottimizzare l'approvvigionamento energetico.
I convertitori di frequenza VACON® NXP con funzionalità di controllo sensorless integrato migliorano la produttività e la sicurezza evitando oscillazioni nelle gru.
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Ibridizzazione - il futuro dell'energia è adesso
Utilizzando una combinazione di diesel e di energia elettrica immagazzinata in batterie è possibile ridurre i picchi di carico, ottimizzare l'uso di energia elettrica senza potenza di picco e mantenere il funzionamento in caso di interruzione dell'alimentazione elettrica.
- Spostare il consumo dal sistema di distribuzione alle fasce orarie meno intense. Caricando le batterie alle tariffe notturne e utilizzando l'energia così immagazzinata in base al fabbisogno durante la giornata lavorativa, gli operatori delle gru riescono a ridurre i costi dell'elettricità per le operazioni quotidiane.
- Livellamento dei picchi di carico per l'alimentazione in ingresso. Utilizzando l'energia immagazzinata dalla batteria per stimolare le domande di picco di carico, ad esempio quando è richiesta una coppia elevata all'inizio di un'operazione di sollevamento, i motori elettrici sono protetti dalle domande di picco di carico. In definitiva questo significa che il costruttore della gru può dimensionare i motori in base al carico normale, piuttosto che al carico di picco.
- Alimentazione di backup o avvio di emergenza. Utilizzare la batteria di backup per sostituire la riserva di rotazione che si potrebbe diversamente ottenere azionando i generatori diesel. Via via che le batterie diventano più economiche, aumenta la possibilità di integrarle nelle gru per il backup in caso di interruzione dell'alimentazione elettrica.
Controllo del freno, accumulo di energia e altro ancora
L'esperienza dell'utente della gru è composta da molti fattori. Gli inverter Danfoss offrono caratteristiche specifiche e sistemi di controllo per le gru che migliorano le prestazioni in moltissimi modi:
Anello aperto
Per il funzionamento ad anello aperto, i convertitori di frequenza Danfoss contribuiscono a garantire eccellenti prestazioni della gru senza encoder. La gru è semplice da mettere in funzione per lo scorrimento e il sollevamento. Per il funzionamento in parallelo di due motori, il controllo dello statismo bilancia la coppia tra i due motori.
Anello chiuso
Le gru consentono di ottenere una migliore dinamica nel funzionamento ad anello chiuso. Danfoss offre interfacce encoder flessibili, che consentono una più ampia scelta di componenti
Controllo avanzato del freno meccanico
Grazie ai drives Danfoss, il carico non subisce urti all'avvio e all'arresto del sollevamento. Per il movimento verticale, Danfoss fornisce una rampa di coppia uniforme per assicurare che il carico sia sempre trattenuto, arrestato, sollevato e abbassato in modo perfettamente sicuro.
Master-Follower
Per il funzionamento ad anello chiuso, l'inverter master è controllato in velocità e trasmette un riferimento di coppia ai convertitori di frequenza follower tramite uscita analogica o bus di campo. Il convertitore di frequenza follower funziona in modalità di controllo di coppia, mentre il convertitore di frequenza master in modalità di controllo di velocità.
Antioscillamento sensorless
I convertitori di frequenza Danfoss sono particolarmente adatti a questo compito di stabilizzazione dei carichi oscillanti in quanto sono dotati di un software sensorless antioscillamento integrato. Una gru con sistema di antioscillamento tiene conto del tipo di sollevamento e del tipo di carico per garantire che il carico rimanga stabile e non ondeggi. La funzione antioscillamento migliora la sicurezza, riduce il tempo di ciclo per migliorare la produttività e non richiede particolari competenze da parte dell'operatore.
Potenza rigenerativa
La potenza di frenatura di una gru viene tradizionalmente persa sotto forma di calore. Con un inverter rigenerativo, invece, questa potenza di frenatura può essere utilizzata per migliorare l'efficienza energetica. I convertitori di frequenza Danfoss sono disponibili con Active Front End (AFE) per la capacità rigenerativa.
Caratteristiche e vantaggi
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Facile messa in funzione grazie alle caratteristiche specifiche integrate della gru
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Funzionamento regolare senza discontinuità o oscillazioni durante l'avviamento e la rampa
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Bilanciamento del carico in tandem per applicazioni di scorrimento e con carrello, tramite condivisione della coppia di velocità o controllo della caduta del carico
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Sollevamento in tandem sincronizzando la velocità dell'albero tra due paranchi.
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Scelta del controllo ad anello aperto o ad anello chiuso
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Freno meccanico per un funzionamento regolare e una sicurezza ottimale
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Arresto controllato in caso di caduta del carico
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Il software integrato per la sicurezza della gru garantisce il rispetto delle norme di legge con le funzioni di ARRESTO di sicurezza funzionale: Safe Torque Off, SS1, SS2, SQS, ecc.
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Controllo antioscillamento per garantire un movimento trasversale altamente stabile
Applicazioni per gru controllate da inverter Danfoss
- Paranco: sollevamento e abbassamento del carico.
- Ponte, portale o scorrimento: la parte di un carroponte composta da travi, testate di scorrimento, travi di testata, passerelle e meccanismo di comando che trasla il carrello e scorre in una direzione parallela alle vie di corsa.
- Carrello o elemento di traslazione: l'unità che trasla il meccanismo di sollevamento che scorre sui binari del ponte. Il carrello funziona con un solo motore o con due motori accoppiati con albero comune.
- Carrucola o braccio: l'elemento orizzontale che sostiene un paranco mobile fissato a una parete o a un pilastro montato a pavimento è noto come gru a bandiera.
- Rotazione: il movimento angolare di un braccio della gru o della carrucola della gru sul piano orizzontale, come ad esempio nelle gru a torre.
Controllo del freno efficiente per le gru della fonderia Elgi
Il software applicativo dedicato per la frenatura meccanica consente un'eccellente precisione della velocità di sollevamento, la sicurezza del carroponte e il controllo del freno presso Elgi Mukand.
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Prodotti
Inverter che consente a integratori di sistema, costruttori di macchine e OEM di progettare e costruire sistemi industriali efficienti. Disponibile nelle configurazioni Active Front End (NXA), Front End non rigenerativo (NXN), chopper di frenatura (NXB) e Inverter (NXI).
Ideale per applicazioni in cui la qualità dell'aria è fondamentale, lo spazio è limitato ed è necessario un trasferimento termico efficiente. Disponibile nelle configurazioni Active Front End (NXA), Front End non rigenerativo (NXN), chopper di frenatura (NXB) e Inverter (NXI).
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Casi di studio
Un'innovativa chiatta per la posa di tubi da 3000 tonnellate costruita dalla Shanghai Zhenhua Heavy Industry Co., Ltd. utilizza la tecnologia più avanzata al mondo. La gru a rotazione a 360 ° della nave è controllata da inverter VACON®.
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