Đối với ứng dụng cẩu nói chung có 2 loại chuyển động cần điều khiển là chuyển động nâng – hạ và chuyển động ngang – dọc. Riêng đối với cẩu tháp thì có thêm chuyển động quay cần cũng cần thiết phải điều khiển bằng biến tần.
Lợi ích của biến tần ứng dụng cho cẩu:
– Loại bỏ sụt áp điện lưới: khi sử dụng biến tần, bằng cách duy trì từ thông động cơ (nhờ thay đổi cả tần số lẫn điện áp) cho phép tạo ra momen khởi động lớn trong khi dòng khởi động động cơ gần sát với dòng điện định mức của động cơ. So sánh với phương pháp khởi động trực tiếp, dòng khởi động tăng gấp 7 lần dòng định mức, ta thấy rõ giúp cho lưới điện ổn định hơn nhờ đó có thể tiết kiệm các chi phí khác như không cần thiết chọn biến áp, thiết bị đóng cắt và cáp điện lớn hơn định mức (over sizing)
– Loại bỏ stress cơ khí: biến tần có khả năng khởi động và dừng mềm trong khi vẫn đảm bảo momen cao giúp việc điều khiển thắng cơ được chính xác cho phép không gây sốc hay tạo áp lực lên thắng, khớp nối, bạc đạn và hộp số.
– Định vị tải dễ dàng hơn: nhờ khả năng duy trì momen cao ở tốc độ thấp, biến tần cho phép di chuyển tải tốc độ thấp trước khi dừng nên việc di chuyển tải hay định vị trở nên chính xác và dễ dàng hơn.
– Tiết kiệm năng lượng: công suất tiêu thụ của động cơ (kW) sử dụng biến tần tỉ lệ thuận với momen và tốc độ di chuyển nên có thể nói điện năng tiêu thụ chỉ là năng lượng cần thiết để di chuyển tải và không có lãng phí so sánh với phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ rotor dây quấn (slip ring motor) – công suất tiêu thụ gần như không giảm khi giảm tốc độ. Khi hạ tải (chuyển động xuống) hoặc khi giảm tốc của chuyển động ngang – dọc, động cơ trở thành máy phát điện và bạn hoàn toàn có thể tận dụng lại lượng điện này bằng cách sử dụng bộ SRB phát trả điện vể lưới, lượng điện này sẽ được tiêu thụ bởi các thiết bị khác bên trong nhà máy. Sử dụng SRB, bạn cũng tiết kiệm được chi phí cho braking unit và điện trở xả vốn có tuổi thọ không cao và dễ gây nguy hiểm cho biến tần nếu chọn không đủ giá trị điện trở.
Lựa chọn biến tần:
Chọn biến tần cho cẩu chủ yếu dựa vào dòng điện, nhất định phải chú ý chọn biến tần có khả năng chịu đựng quá tải cao để có thể vượt qua quán tính của tải đồng thời chịu đựng chu kỳ chạy – dừng ngắn (heavy duty). Vấn đề nhiệt độ và khả năng chịu bụi (môi trường khắc nghiệt) cũng vô cùng quan trọng do đó nên chọn loại biến tần có phủ board chống bụi, ẩm và có khả năng vận hành ở nhiệt độ cao (đến 500C) hoặc cao hơn. Chú ý: một số biến tần sẽ bị giảm dòng định mức 2% mỗi 0C trên ngưỡng 400C.
– Nâng – hạ (light duty, môi trường không khắc nghiệt): chọn IHD = 1,15 x IN
– Nâng – hạ (heavy duty, môi trường khắc nghiệt) chọn IHD = 1,15 x IN
– Ngang – dọc: chọn IND = 1,15 x IN
Trong đó:
IHD: dòng định mức biến tần theo chế độ heavy duty
IND: dòng định mức biến tần theo chế độ normal duty
IN: dòng định mức động cơ
Tính điện trở xả: việc tính điện trở xả chủ yếu dựa vào kinh nghiệm cá nhân. Bạn có thể tham khảo cách tính dưới đây có thể đảm bảo an toàn hệ thống và tiết kiệm
– Chuyển động nâng – hạ: chu kỳ xả = 100%. Chọn PR = 0,7 x PM
– Chuyển động ngang – dọc: chu kỳ xả = 50%. Chọn PR = 0,4 x PM
PR: công suất điện trở xả
PM: công suất động cơ
Giá trị điện trở (Ω) của điện trở xả phải chọn theo bảng hướng dẫn của nhà sản xuất biến tần.
Chọn SRB: trường hợp bạn chọn bộ SRB phát trả điện về lưới thì có thể chọn công suất SRB như sau:
– Chuyển động nâng – hạ: Chọn PSRB = PM
– Chuyển động ngang – dọc: Chọn PSRB = 0,5 x PM
Trong trường hợp này bạn không cần sử dụng điện trở xả và braking unit nữa
