Kualitas Daya Crane: Apa yang Dilakukan Crane Girder Tunggal terhadap Jaringan Lemah, 1 hingga 20 Ton

Ditulis oleh Li Ming, Senior Applications Engineer di SIEC Cranes. 29 Okt 2026.

Sebuah crane girder tunggal 10 ton menarik 17.6 kW. Satu motor kerekan dan tiga motor yang jauh lebih kecil. Lebih kecil daripada kompresor udara kelas menengah, lebih kecil daripada satu unit las. Kirim crane itu ke pabrik yang satu-satunya sumber listriknya adalah genset diesel 63 kVA dan ada kemungkinan nyata kerekan akan trip pada pengangkatan berbeban pertama, pada sekitar setengah kapasitas ratingnya, dengan kode kesalahan yang akan dibaca teknisi listrik lokasi sebagai "crane rusak".

Biasanya bukan crane-nya. Crane adalah beban nonlinier yang dipasang pada sumber yang impedansinya sepuluh hingga dua puluh kali lebih tinggi daripada trafo yang menjadi acuan desainnya. Kalimat itu menjelaskan sebagian besar kegagalan yang membuat saya ditelepon, dan aritmetika di baliknya cukup singkat untuk dimuat di artikel ini.

Dua hal membuatnya lebih buruk daripada kedengarannya. Crane girder tunggal antara 5 dan 20 ton menarik 19 hingga 49 ampere pada 400 V, yang menempatkan sebagian besar di antaranya di dalam rentang 16 hingga 75 ampere tempat IEC 61000-3-12 menetapkan batas emisi harmonisa. Dan solusi yang pertama diambil pembeli, genset yang lebih besar, tidak berhasil. Saya dapat menunjukkannya dari data genset yang diterbitkan, bukan dari pendapat, dan itulah yang dilakukan bagian tengah artikel ini.

Sumber ditandai di seluruh artikel. Standar dan data vendor dilengkapi referensi. Rating daya crane berasal dari tabel spesifikasi crane girder tunggal yang diterbitkan. Apa pun yang kami hitung sendiri diberi label sebagai angka perencanaan, karena tidak ada survei publik yang mencakup crane 5 ton pada genset pabrik di Nigeria.

Berapa banyak daya yang sebenarnya ditarik girder tunggal 1 hingga 20 ton?

Lebih kecil daripada yang diperkirakan sebagian besar pembeli, dan itulah tepatnya mengapa masalah kelistrikan mengejutkan orang. Rating yang diterbitkan di bawah ini adalah untuk crane jembatan girder tunggal standar dengan bentang 7.5 hingga 28.5 m, dengan ketiga mekanisme diuraikan.

Kapasitas	Gerak jalan crane	Gerak jalan troli	Kerekan	Total terpasang	Arus beban penuh crane pada 400 V	Start langsung kerekan
1 t	2 x 0.8 kW	0.2 kW	1.5 kW	3.3 kW	6.2 A	19 hingga 25 A
2 t	2 x 0.8 kW	0.4 kW	3.0 kW	5.0 kW	9.4 A	37 hingga 49 A
3 t	2 x 0.8 kW	0.4 kW	4.5 kW	6.5 kW	12.3 A	55 hingga 74 A
5 t	2 x 0.8 kW	0.8 kW	7.5 kW	9.9 kW	18.7 A	92 hingga 123 A
10 t	2 x 1.5 kW	2 x 0.8 kW	13.0 kW	17.6 kW	33.2 A	160 hingga 213 A
16 t	2 x 2.2 kW	2 x 0.8 kW	13.0 kW	19.0 kW	35.9 A	160 hingga 213 A
20 t	2 x 2.2 kW	4 x 0.8 kW	18.5 kW	26.1 kW	49.3 A	227 hingga 303 A

Rating daya berasal dari tabel spesifikasi crane girder tunggal standar yang diterbitkan, bentang 7.5 hingga 28.5 m. Arus adalah perhitungan kami sendiri pada 400 V menggunakan faktor daya 0.85 dan efisiensi 0.90, dan kolom start menerapkan 6 hingga 8 kali arus beban penuh yang dikutip ABB untuk start langsung, setelah arus inrush awal 10 hingga 12 kali mereda.

Bacalah dua kolom terakhir bersama-sama. Crane 5 ton adalah beban 18.7 ampere yang menarik 92 hingga 123 ampere selama dua atau tiga detik setiap kali operator mengangkat. Crane 20 ton adalah beban 49 ampere yang menarik 227 hingga 303 ampere. Pada trafo utilitas itu hanya kesalahan pembulatan. Pada genset 63 kVA itu adalah transien terbesar yang akan pernah dilihat genset, dan itu terjadi sepuluh ribu kali setahun.

Apa yang dilakukan start langsung terhadap genset?

Tegangannya turun, dan penurunannya tidak kecil. Angka terbit yang relevan: motor dirancang untuk melewati penurunan tegangan sesaat 30 hingga 35 persen sebelum kontaktor lepas, dan insinyur spesifikasi biasanya menerapkan batas 20 persen yang lebih ketat untuk menjamin motor benar-benar berakselerasi (Kohler, Sizing Generators for Motor Starting). Panduan lokasi konstruksi menetapkan angka khusus crane pada 15 hingga 20 persen, karena kontaktor kontrol crane kurang toleran dibanding starter motor biasa. Di atas itu, kontaktor terbuka di tengah pengangkatan.

Kalimat terakhir itulah yang memakan biaya. Kontaktor yang lepas di bawah beban tidak hanya menghentikan pengangkatan. Beban jatuh, dan rem harus menangkapnya.

Ukuran genset yang menjaga penurunan di dalam 20 persen bergantung pada cara kerekan start. Start langsung membutuhkan paling besar, bintang-segitiga lebih kecil, soft starter lebih kecil lagi, dan drive paling kecil, tetapi drive membawa masalahnya sendiri, yaitu bagian berikutnya.

Kapasitas	Motor kerekan	Genset untuk start langsung	Genset untuk bintang-segitiga	Drive, dengan margin harmonisa
1 t	1.5 kW	5 hingga 6 kVA	4 hingga 5 kVA	3 hingga 4 kVA
5 t	7.5 kW	23 hingga 26 kVA	15 hingga 19 kVA	12 hingga 14 kVA
10 t	13.0 kW	39 hingga 46 kVA	26 hingga 33 kVA	20 hingga 24 kVA
16 t	13.0 kW	39 hingga 46 kVA	26 hingga 33 kVA	20 hingga 24 kVA
20 t	18.5 kW	56 hingga 65 kVA	37 hingga 46 kVA	28 hingga 34 kVA

Ini adalah angka perencanaan kami, diturunkan dari standar 3 hingga 3.5 kali kW motor untuk start langsung, 2 hingga 2.5 kali untuk bintang-segitiga, dan 1.5 hingga 1.8 kali untuk drive termasuk kelonggaran 10 hingga 20 persen untuk pemanasan harmonisa alternator. Semuanya mengasumsikan crane adalah satu-satunya beban. Tambahkan sisa pabrik dan gensetnya tumbuh lagi.

Perhatikan apa yang tidak ada dalam dasar penentuan ukuran: total daya crane terpasang. Menentukan ukuran berdasarkan total 26.1 kW dari crane 20 ton membuat genset kelebihan ukuran sekitar sepertiga, karena motor gerak jalan crane dan troli tidak pernah berjalan pada saat yang sama dengan start kerekan berbeban, dan bahkan jika demikian, masing-masing hanya 0.8 kW. Start motor terbesar yang menentukan ukuran. Sisanya hanya kebisingan.

Apa yang dilakukan crane terhadap bentuk gelombang tegangan genset?

Di sinilah drive menjadi masalah alih-alih solusi. Rectifier 6-pulsa menarik arus dalam pulsa pendek pada puncak gelombang, dan arus berdenyut itu mengalir melalui impedansi sumber dan menciderai tegangan. Pada trafo dengan rasio hubung singkat sekitar 100, cidera itu tidak terlihat. Pada genset, terlihat.

Cummins menerbitkan perbandingannya, dan itu adalah pasangan angka terbersih yang saya temukan soal ini. Drive 6-pulsa yang sama, dengan THD arus 29 persen, menghasilkan THD tegangan 34 persen pada genset dengan reaktansi subtransien 12 persen, rasio hubung singkat 8. Di belakang trafo dengan rasio hubung singkat 100, ia menghasilkan 2.8 persen. Drive sama, beban sama, distorsi dua belas kali lipat, karena sumbernya.

Balikkan rasio itu dan kesimpulannya tidak menyenangkan. Distorsi tegangan berskala dengan kebalikan rasio hubung singkat, jadi mencapai batas IEEE 519 sebesar 8 persen THD tegangan hanya melalui impedansi sumber akan membutuhkan rasio hubung singkat sekitar 34, yang berarti reaktansi subtransien mendekati 3 persen. Alternator standar berada di 8 hingga 14 persen. Anda tidak bisa membeli jalan keluar dari ini dengan kVA genset. Anda akan membutuhkan genset empat kali lipat dan tetap berada di tepi batas.

Sumber	Rasio hubung singkat	THD tegangan dari drive dengan THD 29 persen	Terhadap batas 8 persen
Trafo utilitas, kuat	100	2.8 persen	lolos dengan margin
Genset, alternator tipikal	8 (X"d 12 persen)	34 persen, terbit	gagal empat kali lipat
Genset, opsi reaktansi rendah	12.5 (X"d 8 persen)	sekitar 22 persen, interpolasi	tetap gagal
Genset yang akan lolos	34 (X"d sekitar 3 persen)	8 persen	tidak tersedia secara komersial

Dua baris pertama adalah angka terbit Cummins. Dua baris terakhir adalah interpolasi kami atas hubungan rasio hubung singkat terbalik yang mereka jelaskan, itulah sebabnya keduanya ditandai sebagai interpolasi dan bukan pengukuran.

Dalam praktik, THD tegangan 34 persen pada genset tidak terlihat seperti angka pada meter. Ia terlihat seperti drive yang trip karena overvoltage bus DC, PLC yang reboot, kontaktor yang bergetar, dan teknisi listrik lokasi yang mengganti komponen yang sebenarnya masih bagus selama seminggu.

Batas mana yang sebenarnya berlaku untuk crane saya?

Tiga dokumen berbeda, dan pembeli biasanya diberi tahu tentang yang salah.

IEEE 519-2022 menetapkan batas distorsi tegangan dan arus pada titik kopling bersama. Ini standar tingkat sistem, diterapkan pada seluruh instalasi, bukan pada satu drive. Perbedaan itu penting karena crane 10 ton sendirian mungkin berada dengan nyaman di dalam batas TDD sementara pabrik secara keseluruhan sudah melampauinya.

Tegangan bus pada titik kopling bersama	Harmonisa individual	Distorsi harmonisa total
V 1.0 kV atau di bawah	5.0 persen	8.0 persen
1 kV hingga 69 kV	3.0 persen	5.0 persen
69 kV hingga 161 kV	1.5 persen	2.5 persen
Di atas 161 kV	1.0 persen	1.5 persen

Sumber: IEEE 519-2022 Tabel 1, seperti direproduksi oleh PQ Blog. Batas tegangan bersifat absolut, tidak menyesuaikan dengan ukuran pelanggan.

Distorsi arus adalah yang lentur. Ia dinyatakan sebagai distorsi permintaan total, persentase dari arus permintaan maksimum Anda dan bukan dari arus sesaat, dan batasnya mengetat ketika sumber menjadi lebih lemah.

Rasio hubung singkat	Harmonisa ke-2 hingga ke-11	ke-11 hingga ke-17	ke-17 hingga ke-23	ke-23 hingga ke-35	Di atas ke-35	Batas TDD
Di bawah 20	4.0	2.0	1.5	0.6	0.3	5.0
20 hingga 50	7.0	3.5	2.5	1.0	0.5	8.0
50 hingga 100	10.0	4.5	4.0	1.5	0.7	12.0
100 hingga 1000	12.0	5.5	5.0	2.0	1.0	15.0
Di atas 1000	15.0	7.0	6.0	2.5	1.4	20.0

Sumber: IEEE 519-2022 Tabel 2, sistem 120 V hingga 69 kV. Harmonisa genap di bawah orde keenam dibatasi setengah dari nilai ini.

Inilah bagian yang berguna. Drive 6-pulsa tanpa reaktor memiliki THD arus 101.5 persen. Pada beban penuh itu sama dengan TDD, dan terhadap batas 5 persen untuk sumber lemah ia gagal dengan faktor dua puluh. Dengan reaktor saluran 5 persen menjadi 33.9 persen, masih di atas. Dengan filter harmonisa saluran menjadi 4.9 persen, yang lolos. Nilai-nilai itu adalah tabel terbit Siemens untuk front end drive, dan memberi tahu Anda jawabannya dalam satu baris: reaktor bukan opsional pada genset.

IEC 61000-3-12 adalah dokumen lainnya, dan itulah yang berlaku lebih ke hilir. Ia membatasi arus harmonisa yang disuntikkan ke sistem tegangan rendah publik oleh peralatan yang menarik lebih dari 16 dan hingga 75 ampere per fase. Artinya ukuran crane yang menentukan apakah ia berlaku sama sekali.

Kapasitas	Arus crane pada 400 V	Standar emisi IEC yang berlaku
1 hingga 3 t	6 hingga 12 A	Di bawah 16 A, IEC 61000-3-2 berlaku untuk peralatan
5 t	18.7 A	Dalam IEC 61000-3-12, 16 hingga 75 A
10 t	33.2 A	Dalam IEC 61000-3-12, 16 hingga 75 A
20 t	49.3 A	Dalam IEC 61000-3-12, 16 hingga 75 A

Jadi girder tunggal 20 ton berada tepat di pita 16 hingga 75 ampere. Itu bukan kebetulan, di situlah sebagian besar pasar ini berada, dan itulah mengapa deklarasi EMC dari pembuat drive layak dibaca sebelum Anda menandatangani, bukan setelah crane tiba. IEC 61000-3-12 menetapkan batas per orde dalam sebuah tabel, dan apakah drive tertentu lolos bergantung pada baris tabel mana dan reaktor apa yang dipasang vendor. Mintalah deklarasinya. Itu ada, dan vendor yang memilikinya akan mengirimkannya dalam satu jam.

Dokumen ketiga adalah spesifikasi pelanggan Anda, dan inilah yang sebenarnya mengatur. Tender crane publik yang tipikal berbunyi: 380 V tiga fase 50 Hz, variasi pasokan plus minus 6 persen pada tegangan dan plus minus 2 persen pada frekuensi (spesifikasi standar Hong Kong Works and Services Department EM-01-01, yang merupakan contoh yang adil). Lebih ketat daripada kedua standar, dan memberi tahu pemasok persis apa yang harus dilewati crane.

Mengapa crane terus membuat RCD trip?

Karena drive bukan motor sejauh menyangkut perangkat arus sisa, dan karena seseorang memasang tipe yang salah.

Panduan aplikasi Doepke tegas soal ini. Peralatan multi-fase dengan konverter frekuensi, dan ia menyebut crane secara khusus, hanya boleh dioperasikan pada perangkat arus sisa Type B atau B+, karena gangguan dapat menghasilkan arus sisa DC halus yang tidak dapat dilihat perangkat Type A. Alternatifnya adalah trafo isolasi atau sambungan tetap. Type AC atau Type A pada drive crane adalah perangkat yang akan trip palsu atau gagal melindungi, dan mungkin keduanya pada hari yang berbeda.

Separuh kedua masalahnya adalah arus bocor, yang tumbuh seiring panjang kabel motor. Filter EMC terintegrasi dalam drive biasanya hanya dinyatakan valid untuk 5 hingga 10 meter kabel motor berpelindung. Panjang kabel 50 hingga 100 meter juga dikutip, tetapi itu berkaitan dengan beban kapasitif yang dapat digerakkan tahap keluaran, bukan dengan kesesuaian EMC. Di atas sekitar 10 meter, arus bocor naik signifikan dan pabrikan harus ditanya sensitivitas RCD apa yang akan bertahan.

Sekarang bayangkan crane 20 ton dengan bentang 25 meter dengan sistem festoon. Kerekan berada di tengah jembatan, panel berada di salah satu ujung, dan motor gerak jalan di kedua ujung. Panjang kabel 20 hingga 30 meter adalah normal, sebelum mempertimbangkan festoon sama sekali. Ini bukan kesalahan pada crane. Ini konsekuensi fisik dari geometri, dan itulah mengapa spesifikasi perlu menyebutkan filter dv/dt, kabel berpelindung, dan perangkat Type B alih-alih menyerahkannya ke lokasi.

Satu lagi, dari sumber yang sama, dan ini menjebak orang yang sudah melakukan semua hal lain dengan benar. Jika frekuensi switching drive kebetulan cocok dengan frekuensi resonansi filter EMC di hulu, atau kelipatannya, filter dapat berosilasi dan arus bocor naik jauh di atas normal, membuat perangkat trip. Mengubah frekuensi switching memperbaikinya. Tidak ada yang menemukan hal itu dengan membaca manual pukul 2 pagi.

Apakah reaktor saluran mengubah tagihan faktor daya saya?

Ya, dan lebih dari yang disadari kebanyakan orang, karena faktor daya yang diiklankan sebuah drive bukanlah faktor daya yang dicatat meter.

Faktor daya perpindahan adalah kosinus sudut antara tegangan fundamental dan arus fundamental. Front end sebuah drive memberi Anda sekitar 0.96 hingga 0.98, itulah yang dimaksud datasheet ketika menyebut faktor daya tinggi. Faktor daya sebenarnya mencakup distorsi, dan hubungannya sederhana: faktor daya sebenarnya sama dengan faktor daya perpindahan dibagi akar kuadrat dari satu ditambah THD arus kuadrat.

Terapkan itu pada nilai distorsi arus Siemens dan gambarannya berubah sepenuhnya.

Front end drive	THD arus pada beban penuh	Faktor daya perpindahan	Faktor daya sebenarnya di meter
6-pulsa, tanpa reaktor	101.5 persen	0.98	0.69
6-pulsa, reaktor 2 hingga 3 persen	43.6 persen	0.98	0.90
6-pulsa, reaktor 5 persen	33.9 persen	0.98	0.93
6-pulsa dengan filter harmonisa saluran	4.9 persen	0.98	0.98
12-pulsa	8.8 persen	0.98	0.98
Front end aktif	1.3 persen	0.99	0.99

Nilai THD adalah angka terbit Siemens untuk setiap front end. Kolom faktor daya adalah perhitungan kami atas hubungan standar, dibulatkan.

Drive tanpa reaktor memiliki faktor daya sebenarnya 0.69 sementara datasheet-nya menyebut 0.98. Kedua pernyataan itu benar. Selisih itulah perbedaan antara utilitas yang menagih Anda untuk daya reaktif dan yang tidak.

Bagaimana itu berakhir di tagihan bergantung pada tarif, dan strukturnya tidak halus. Jadwal industri South Central Indiana REMC, berlaku Februari 2024, menyesuaikan permintaan penagihan ke atas setiap kali faktor daya terukur pada permintaan maksimum turun di bawah 97 persen, dengan mengalikan permintaan tercatat dengan 97 dibagi faktor daya terukur. Ia kemudian menambahkan biaya energi reaktif berlebih sebesar 0.01009 dolar per kVARh begitu rata-rata bulanan turun di bawah 95 persen.

Mari beri angka. Pabrik dengan permintaan nyata 80 kW yang membayar 12 dolar per kW permintaan penagihan:

Faktor daya pabrik	Permintaan yang ditagih	Biaya permintaan bulanan	Tambahan per tahun dibanding 0.97
0.97	80.0 kW	960 dolar	tidak ada
0.90	86.2 kW	1,034 dolar	sekitar 890 dolar
0.69	112.5 kW	1,350 dolar	sekitar 4,680 dolar

Perhitungan kami atas formula tarif yang diterbitkan, diterapkan pada pabrik hipotetis. Ini bukan penawaran dan bukan tarif Anda. Tetapi bentuknya benar, dan menjelaskan mengapa reaktor 300 dolar pada drive 15 kW adalah keputusan kelistrikan termurah pada crane.

Apa yang terjadi jika pasokan bukan 400 V pada 50 Hz?

Di sinilah crane yang sempurna di pabrik menjadi klaim garansi di negara lain, dan mekanismenya adalah satu rasio: volt per hertz.

Fluks magnet motor induksi, dan karenanya torsinya, ditentukan oleh tegangan pasokan dibagi frekuensi. Jaga rasionya dan motor berperilaku normal. Ubah dan Anda mengubah mesinnya.

Nameplate motor	Pasokan aktual	Volt per hertz	Torsi tersedia	Kecepatan	Kesimpulan
400 V, 50 Hz	400 V, 50 Hz	8.00	100 persen	100 persen	sesuai rating
400 V, 50 Hz	480 V, 60 Hz	8.00	100 persen	120 persen	baik, daya tersedia 20 persen lebih
400 V, 50 Hz	400 V, 60 Hz	6.67	69 persen	120 persen	tidak akan mengangkat beban rated
400 V, 50 Hz	380 V, 50 Hz	7.60	90 persen	100 persen	marginal pada beban rated, perhatikan kerekan
460 V, 60 Hz	400 V, 50 Hz	8.00	100 persen	83 persen	jenuh, berjalan panas, 17 persen lebih lambat

Torsi berskala dengan kuadrat rasio, itulah sebabnya baris ketiga adalah yang berbahaya. Turunkan rasio sebesar 17 persen dan Anda mempertahankan 69 persen torsi, tetapi motor juga berputar 20 persen lebih cepat, jadi kecepatan kerekan yang sama membutuhkan daya lebih besar daripada yang dapat dihasilkan motor. Kegagalannya tidak dramatis. Kerekan sekadar tidak akan mengangkat beban nameplate, dan menjadi panas saat melakukannya.

Hiburnya adalah sebagian besar crane ini dikirim dengan drive, dan drive membuat masalah 50 dan 60 Hz hilang, selama ia diprogram untuk motor dan bukan untuk pasokan. Setel frekuensi dasar dan tegangan dasar drive ke nameplate, dan ia memberikan volt per hertz yang tepat dari apa pun yang diberikan saluran. Jebakannya adalah tegangan keluaran drive tidak dapat melebihi tegangan masukannya, jadi motor 50 Hz yang membutuhkan 400 V pada kecepatan dasar tidak dapat dilayani dari pasokan 380 V tanpa kehilangan 10 persen kurva torsinya.

Dan pertanyaan toleransi terpisah lagi. IEC 60034-1 membagi kondisi pasokan menjadi dua zona. Zona A adalah tegangan plus minus 5 persen dengan frekuensi plus minus 2 persen, di mana motor memberikan torsi rated dengan kenaikan suhu moderat. Zona B adalah tegangan plus minus 10 persen dengan frekuensi plus 3 minus 5 persen, di mana torsi rated masih tersedia tetapi kenaikan suhunya lebih tinggi dan pengoperasian harus singkat. NEMA MG 1 lebih longgar di atas kertas pada tegangan plus minus 10 persen dan frekuensi plus minus 5 persen, dengan variasi gabungan dibatasi 10 persen. Crane yang menghabiskan delapan jam sehari di zona B adalah crane dengan umur isolasi yang diperpendek, apa pun yang diizinkan standar.

Resistor rem atau drive regeneratif?

Resistor rem, pada girder tunggal. Saya akan menunjukkan aritmetikanya, lalu menunjukkan kasus di mana jawabannya berbalik.

Menurunkan beban membuat motor menjadi generator. Energinya harus pergi ke suatu tempat. Chopper rem membuangnya ke resistor sebagai panas. Front end regeneratif mengembalikannya ke pasokan. Panduan rekayasa ABB mengerjakan kerekan crane 90 kW melalui kedua opsi: chopper dan resistor di dalam kabinet seharga 7,500 euro, versus front end IGBT yang berbiaya 2,000 euro lebih dan memulihkan 4,000 euro energi. Pada mesin itu, regenerasi menang, dan ABB merekomendasikannya untuk crane.

Mesin itu adalah kerekan 90 kW pada tugas tahunan 20 persen dengan periode pengereman tiga menit. Kerekan girder tunggal adalah 1.5 hingga 18.5 kW, dan energi per pengangkatan lebih kecil menurut rasio massa kuadrat secara praktis, karena massa dan ketinggian keduanya menyusut.

Kapasitas dan pengangkatan	Energi per penurunan berbeban pada beban 60 persen	Dipulihkan pada 65 persen	Pemulihan tahunan, tugas A5	Nilai pada 0.12 per kWh	Payback pada premi 1,500 hingga 3,000 dolar
5 t, 6 m	0.049 kWh	0.032 kWh	384 kWh	46 dolar	33 hingga 65 tahun
10 t, 6 m	0.098 kWh	0.064 kWh	766 kWh	92 dolar	20 hingga 38 tahun
20 t, 9 m	0.294 kWh	0.191 kWh	2,292 kWh	275 dolar	9 hingga 16 tahun

Perhitungan kami. Mengasumsikan 2,000 jam operasi, 12 pengangkatan per jam, setengahnya menurunkan beban, efisiensi regenerasi loop tertutup 65 persen, dan premi 1,500 hingga 3,000 dolar untuk front end regeneratif dibanding chopper dan resistor pada rating ini.

Sembilan hingga enam belas tahun pada crane 20 ton bukanlah kasus bisnis, itu kesalahan pembulatan pada aset dua puluh tahun yang mungkin sudah diganti lebih dulu. Jadi tentukan chopper dan belanjakan selisihnya pada reaktor saluran, yang mengembalikan sesuatu setiap jam dari setiap shift daripada hanya saat beban turun.

Pengecualiannya layak disebutkan, karena di situlah pasar ekspor bergerak. Jika pembeli sudah membayar biaya permintaan pada pasokan lemah, atau lokasi berjalan dengan genset di mana setiap kilowatt-jam yang diregenerasi adalah solar yang tidak dibakar, nilai per kWh adalah dua hingga tiga kali tarif jaringan, dan kasus 20 ton bergerak ke rentang lima hingga delapan tahun. Tanyakan berapa biaya listrik sebenarnya sebelum Anda mencoretnya. Di lokasi genset jawabannya biasanya bukan 0.12.

Berapa biaya perbaikannya, dan dalam urutan apa saya harus membelanjakan?

Termurah lebih dulu, dan ujung yang murah melakukan sebagian besar pekerjaan. Biaya di bawah ini adalah rentang indikatif untuk drive kerekan 13 hingga 18.5 kW, yang mencakup girder tunggal 10 hingga 20 ton. Ini adalah angka perencanaan kami dari penawaran proyek, bukan daftar harga.

Tindakan	THD arus setelahnya	Faktor daya sebenarnya setelahnya	Biaya indikatif	Kapan ini jawaban yang tepat
Reaktor saluran 5 persen atau choke rangkaian DC	33.9 persen	0.93	200 hingga 600 dolar	standar untuk crane ekspor apa pun
Reaktor saluran 3 persen	43.6 persen	0.90	150 hingga 450 dolar	pasokan utilitas yang kuat dengan jalur pendek ke panel
Filter harmonisa saluran pasif	4.9 persen	0.98	1,200 hingga 3,500 dolar	pasokan genset, atau ada angka THD kontraktual
Drive front end aktif	1.3 persen	0.99	premi 1,800 hingga 4,500 dolar	regenerasi memang diinginkan, atau batasnya ketat
12-pulsa dengan trafo penggeser fase	8.8 persen	0.98	6,000 hingga 15,000 dolar	di atas sekitar 75 kW per drive, di mana reaktor tidak cukup
Filter aktif pada titik kopling bersama	di bawah 5 persen di bus	mendekati 1.0	4,000 hingga 12,000 dolar	retrofit, atau beberapa drive sudah terpasang
Membesarkan genset	tidak berubah	tidak berubah	tambahan 15,000 hingga 40,000 dolar	tidak pernah, untuk harmonisa. Ia mengurangi distorsi tegangan, tidak menghilangkannya

Dua hal yang perlu dikatakan tentang tabel ini. Yang pertama, baris terbawah adalah yang paling banyak diambil pembeli, karena itulah yang terdengar seperti rekayasa dan bukan aksesori, dan itu nilai terburuk dalam daftar. Yang kedua, baris teratas sebenarnya bukan tindakan harmonisa sama sekali. Reaktor saluran melindungi drive dari transien pasokan dan switching kapasitor, itulah sebabnya catatan aplikasi Pacific Gas and Electric merekomendasikan reaktor 3 persen sebagai praktik standar untuk trip overvoltage yang mengganggu. Pengurangan harmonisanya datang gratis.

Jika crane akan dipasang pada genset, lewati tangga itu dan langsung ke baris ketiga. Filter pasif berbiaya sekitar sama dengan selisih antara genset 46 kVA dan 65 kVA, dan ia memperbaiki masalah yang tidak dapat diperbaiki genset.

Apa yang harus ada di bagian kelistrikan RFQ?

Sepuluh baris. Masing-masing pernah memakan waktu seminggu bagi kami atau pelanggan pada suatu titik.

1. Tegangan pasokan, frekuensi, dan toleransi terukur. Bukan angka nominal. Lokasi yang mengukur 355 V di panel crane adalah crane yang berbeda dari yang mengukur 400 V.

2. Sumber pasokan, dan rasio hubung singkatnya. Trafo utilitas dengan kVA dan impedansinya, atau genset dengan kVA dan reaktansi subtransiennya. Tanpa reaktansi, pertanyaan harmonisa tidak dapat dijawab.

3. Metode start kerekan, dinyatakan sebagai persyaratan. Start langsung, bintang-segitiga, soft starter, atau drive. Jangan menyerahkannya pada build standar pemasok.

4. Spesifikasi front end drive, dengan THD arus pada beban penuh. Sebuah angka, bukan kata "filtered". Mintalah deklarasi EMC di bawah IEC 61000-3-12 jika arus crane di atas 16 A.

5. Apakah reaktor saluran atau choke rangkaian DC disertakan, dan persentasenya. Jika tidak ada di gambar, tidak ada di panel.

6. Nameplate motor disesuaikan dengan pasokan aktual. Volt per hertz, bukan hanya tegangan. Baris ini mencegah jebakan 60 Hz pada tabel di atas.

7. Kelas tugas dan jumlah start per jam, per mekanisme. Kerekan dengan rating 180 start per jam pada tugas 30 persen adalah motor yang berbeda dari yang dirating 300 pada 50 persen, dan selisih harganya nyata.

8. Konfigurasi pengereman. Chopper dan resistor, atau regeneratif. Ditambah rating tugas resistor jika lokasi memiliki penurunan panjang.

9. Pembumian dan proteksi arus sisa. Perangkat Type B atau B+, kabel motor berpelindung, panjang kabel maksimum, dan apakah filter dv/dt diperlukan. Nyatakan siapa memasok apa.

10. Siapa yang melakukan commissioning drive, dan terhadap apa. Parameter disetel di pabrik dengan nameplate motor, atau di lokasi dengan pasokan aktual. Inilah kesenjangan paling umum antara crane yang bekerja dan crane dengan laporan commissioning yang tidak dapat direproduksi siapa pun.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Bisakah saya menjalankan crane girder tunggal dari genset?

Bisa, dan banyak yang melakukannya. Tentukan ukuran genset berdasarkan start motor terbesar alih-alih beban terhubung, jaga penurunan tegangan di dalam 20 persen, dan pasang reaktor saluran pada drive kerekan. Crane 10 ton membutuhkan 39 hingga 46 kVA di balik kerekan start langsung atau 20 hingga 24 kVA di balik drive. Yang tidak bisa Anda lakukan adalah memasang drive 6-pulsa polos pada genset 63 kVA dan berharap bentuk gelombang tegangan tetap di dalam IEEE 519. Lihat rangkaian crane girder tunggal untuk build kelistrikan standar.

Mengapa crane 17.6 kW membutuhkan genset 46 kVA?

Karena motor kerekan menarik enam hingga delapan kali arus beban penuhnya selama dua atau tiga detik pada setiap pengangkatan, dan genset harus menahan tegangan sepanjang itu. Genset tidak ditentukan ukurannya untuk 17.6 kW beban berjalan, ia ditentukan ukurannya untuk transien. Drive menghilangkan sebagian besar transien, itulah sebabnya kolom dengan drive dalam tabel kami kurang dari setengah angka start langsung. Penghematan itu biasanya membayar biaya drive.

Apakah genset yang lebih besar lebih murah daripada reaktor saluran?

Jarang, dan sering sama sekali tidak berhasil. Mengurangi distorsi tegangan hanya melalui impedansi sumber membutuhkan rasio hubung singkat mendekati 34, yang berarti reaktansi subtransien sekitar 3 persen. Alternator standar adalah 8 hingga 14 persen, jadi Anda akan membeli genset empat kali lipat hanya untuk tetap berada di tepi batas. Reaktor saluran 5 persen menurunkan THD arus dari 101.5 menjadi 33.9 persen dengan biaya beberapa ratus dolar dan melakukan tugasnya pada ukuran genset apa pun.

Apakah crane membutuhkan perangkat arus sisa Type B?

Jika ia memiliki konverter frekuensi, ya. Panduan Doepke tegas bahwa peralatan multi-fase dengan konverter frekuensi, dengan menyebut crane, hanya boleh dijalankan pada perangkat Type B atau B+, karena gangguan dapat menghasilkan arus sisa DC halus yang tidak akan dideteksi perangkat Type A. Trafo isolasi atau sambungan tetap adalah alternatif yang dapat diterima. Perangkat Type AC pada drive crane adalah trip palsu yang menunggu untuk terjadi.

Apakah crane 50 Hz akan bekerja pada pasokan 60 Hz?

Motornya akan bekerja, kerekannya mungkin tidak. Pertahankan rasio volt per hertz dan motor memberikan torsi yang sama pada kecepatan 20 persen lebih tinggi. Jalankan motor 400 V 50 Hz pada 400 V 60 Hz dan rasionya turun dari 8.00 ke 6.67, yang menghilangkan 31 persen torsi, dan kerekan tidak akan mengangkat beban nameplate. Tentukan motor sesuai pasokan, atau pasang drive dan setel tegangan dasar serta frekuensi dasarnya ke nameplate.

Haruskah saya membeli drive regeneratif untuk kerekan?

Pada girder tunggal, tidak. Energi yang dipulihkan pada crane 5 ton dengan tugas A5 adalah sekitar 384 kWh setahun, senilai 46 dolar, terhadap premi 1,500 hingga 3,000 dolar. Pada crane 20 ton dengan tugas berat, payback-nya sembilan hingga enam belas tahun pada daya jaringan, yang bukan merupakan kasus bisnis. Jawabannya berbalik di lokasi genset, di mana kilowatt-jam marginal adalah solar, dan pada crane proses di atas 50 ton di mana contoh perhitungan ABB sendiri menunjukkan regenerasi membayar kembali. Belanjakan uangnya pada reaktor lebih dulu.