Rasuk tunggal 10 tan menarik 17.6 kW dan 33 A. Letakkan kren yang sama pada set diesel 63 kVA dan herotan voltannya naik ke 34 peratus berbanding had 8. Bukan kren yang salah. Sumbernya yang salah, dan berapa banyak kVA penjana pun tidak akan membetulkannya.
Kren rasuk tunggal 10 tan menarik 17.6 kW. Satu motor kerekan dan tiga yang jauh lebih kecil. Kurang daripada pemampat udara bersaiz sederhana, kurang daripada satu set kimpalan. Hantar kren itu ke kilang yang satu-satunya bekalan ialah penjana diesel 63 kVA dan ada kemungkinan sebenar kerekan akan terhenti pada angkatan pertama yang berbeban, pada kira-kira separuh kapasiti kadarnya, dengan kod kerosakan yang akan dibaca oleh juruelektrik tapak sebagai "kren rosak".
Biasanya bukan kren itu. Kren ialah beban tak linear yang diikat pada sumber yang galangannya sepuluh hingga dua puluh kali lebih tinggi daripada pengubah yang menjadi rujukan reka bentuknya. Ayat itu menjelaskan sebahagian besar kegagalan yang saya dipanggil untuk siasat, dan aritmetik di belakangnya cukup pendek untuk dimuatkan dalam artikel ini.
Dua perkara menjadikannya lebih buruk daripada bunyinya. Kren rasuk tunggal antara 5 dan 20 tan menarik 19 hingga 49 ampere pada 400 V, yang meletakkan sebahagian besar daripadanya dalam tetingkap 16 hingga 75 ampere di mana IEC 61000-3-12 menetapkan had pelepasan harmonik. Dan penyelesaian yang pertama dicapai oleh pembeli, iaitu penjana yang lebih besar, tidak berkesan. Saya boleh tunjukkan itu daripada data penjana yang diterbitkan dan bukan daripada pendapat, dan itulah yang dilakukan oleh bahagian tengah artikel ini.
Sumber ditandakan sepanjang artikel. Standard dan data vendor membawa rujukan. Kadar kuasa kren diambil daripada jadual spesifikasi rasuk tunggal yang diterbitkan. Apa-apa yang kami kira dilabelkan sebagai angka perancangan, kerana tiada tinjauan awam meliputi kren 5 tan pada penjana kilang di Nigeria.
Kurang daripada jangkaan kebanyakan pembeli, dan itulah sebabnya masalah elektrik mengejutkan orang. Kadar yang diterbitkan di bawah ialah untuk kren jambatan rasuk tunggal standard merentasi rentang 7.5 hingga 28.5 m, dengan ketiga-tiga mekanisme diasingkan.
| Kapasiti | Perjalanan kren | Perjalanan troli | Kerekan | Jumlah terpasang | Arus beban penuh kren pada 400 V | Permulaan terus talian 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 |
Kadar kuasa diambil daripada jadual spesifikasi rasuk tunggal standard yang diterbitkan, rentang 7.5 hingga 28.5 m. Arus ialah aritmetik kami sendiri pada 400 V menggunakan faktor kuasa 0.85 dan kecekapan 0.90, dan lajur permulaan menggunakan 6 hingga 8 kali arus beban penuh yang disebut oleh ABB untuk permulaan terus talian, selepas arus masuk awal 10 hingga 12 kali telah menyusut.
Baca dua lajur terakhir bersama-sama. Kren 5 tan ialah beban 18.7 ampere yang menarik 92 hingga 123 ampere selama dua atau tiga saat setiap kali pengendali mengangkat. Kren 20 tan ialah beban 49 ampere yang menarik 227 hingga 303 ampere. Pada pengubah utiliti itu ialah ralat pembundaran. Pada penjana 63 kVA ia ialah transien terbesar yang akan dilihat oleh set itu, dan ia berlaku sepuluh ribu kali setahun.
Ia menjatuhkan voltan, dan penurunannya bukan kecil. Angka diterbitkan yang berkaitan: motor direka bentuk untuk menahan penurunan voltan serta-merta 30 hingga 35 peratus sebelum kontaktor terlepas, dan jurutera spesifikasi biasanya mengenakan had 20 peratus yang lebih ketat untuk menjamin motor benar-benar memecut (Kohler, Sizing Generators for Motor Starting). Panduan tapak pembinaan meletakkan angka khusus kren pada 15 hingga 20 peratus, kerana kontaktor kawalan kren kurang bertolak ansur daripada pemula motor biasa. Melebihi itu, kontaktor terbuka di tengah-tengah angkatan.
Ayat terakhir itulah yang memakan kos. Kontaktor yang terlepas di bawah beban bukan sekadar menghentikan angkatan. Ia menjatuhkan beban, dan brek perlu menangkapnya.
Saiz penjana yang mengekalkan penurunan dalam 20 peratus bergantung pada cara kerekan bermula. Terus talian memerlukan paling banyak, bintang-delta lebih sedikit, pemula lembut lebih sedikit lagi, dan pemacu paling sedikit, tetapi pemacu membawa masalahnya sendiri, iaitu bahagian seterusnya.
| Kapasiti | Motor kerekan | Penjana untuk terus talian | Penjana untuk bintang-delta | Pemacu, dengan margin harmonik |
|---|---|---|---|---|
| 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 angka perancangan kami, diperoleh daripada 3 hingga 3.5 kali kW motor standard untuk terus talian, 2 hingga 2.5 kali untuk bintang-delta, dan 1.5 hingga 1.8 kali untuk pemacu termasuk elaun 10 hingga 20 peratus bagi pemanasan harmonik alternator. Ia menganggap kren ialah satu-satunya beban. Tambah seluruh kilang dan set itu membesar semula.
Perhatikan apa yang tidak ada dalam asas saiz: jumlah kuasa kren terpasang. Menyizkan berdasarkan jumlah 26.1 kW bagi kren 20 tan akan menyizkan set itu kira-kira satu pertiga lebih besar, kerana motor perjalanan kren dan troli tidak pernah berjalan pada saat yang sama dengan permulaan kerekan berbeban, dan walaupun ia berbuat demikian, masing-masing hanya 0.8 kW. Permulaan motor terbesar menetapkan saiz. Selebihnya bunyi bising.
Di sinilah pemacu menjadi beban bukan penyelesaian. Penerus enam nadi menarik arus dalam denyutan pendek pada puncak gelombang, dan arus berdenyut itu mengalir melalui galangan sumber dan melekukkan voltan. Pada pengubah dengan nisbah litar pintas sekitar 100, lekukan itu tidak kelihatan. Pada penjana ia kelihatan.
Cummins menerbitkan perbandingan itu, dan ia pasangan angka paling bersih yang pernah saya temui tentang perkara ini. Pemacu enam nadi yang sama, dengan THD arus 29 peratus, menghasilkan THD voltan 34 peratus pada set penjana dengan reaktans subtransien 12 peratus, nisbah litar pintas 8. Di belakang pengubah dengan nisbah litar pintas 100, ia menghasilkan 2.8 peratus. Pemacu sama, beban sama, herotan dua belas kali ganda, kerana sumbernya.
Jalankan nisbah itu ke arah sebaliknya dan kesimpulannya tidak menyenangkan. Herotan voltan berskala dengan songsangan nisbah litar pintas, jadi untuk mencapai had IEEE 519 iaitu THD voltan 8 peratus melalui galangan sumber semata-mata memerlukan nisbah litar pintas kira-kira 34, yang bermaksud reaktans subtransien hampir 3 peratus. Alternator standard berada pada 8 hingga 14 peratus. Anda tidak boleh membeli jalan keluar daripada masalah ini dengan kVA penjana. Anda memerlukan set empat kali ganda dan anda masih akan berada di tepi.
| Sumber | Nisbah litar pintas | THD voltan daripada pemacu THD 29 peratus | Berbanding had 8 peratus |
|---|---|---|---|
| Pengubah utiliti, kuat | 100 | 2.8 peratus | lulus dengan margin |
| Penjana, alternator biasa | 8 (X"d 12 peratus) | 34 peratus, diterbitkan | gagal empat kali ganda |
| Penjana, pilihan reaktans rendah | 12.5 (X"d 8 peratus) | kira-kira 22 peratus, diinterpolasi | masih gagal |
| Penjana yang akan lulus | 34 (kira-kira X"d 3 peratus) | 8 peratus | tidak tersedia secara komersial |
Dua baris pertama ialah angka terbitan Cummins. Dua yang terakhir ialah interpolasi kami berdasarkan hubungan songsangan nisbah litar pintas yang mereka huraikan, itulah sebabnya ia ditandakan sebagai diinterpolasi dan bukan diukur.
Dalam praktiknya, THD voltan 34 peratus pada penjana tidak kelihatan seperti angka pada meter. Ia kelihatan seperti pemacu yang terhenti kerana voltan lebih pada bas DC, PLC yang but semula, kontaktor yang bergetar, dan juruelektrik tapak yang menggantikan komponen yang masih baik selama seminggu.
Tiga dokumen berbeza, dan pembeli biasanya diberitahu tentang yang salah.
IEEE 519-2022 menetapkan had herotan voltan dan arus pada titik gandingan bersama. Ia standard peringkat sistem, digunakan pada keseluruhan pemasangan, bukan pada satu pemacu. Perbezaan itu penting kerana kren 10 tan secara bersendirian mungkin berada dengan selesa dalam had TDD manakala kilang secara keseluruhan melebihinya.
| Voltan bas pada titik gandingan bersama | Harmonik individu | Jumlah herotan harmonik |
|---|---|---|
| V 1.0 kV atau ke bawah | 5.0 peratus | 8.0 peratus |
| 1 kV hingga 69 kV | 3.0 peratus | 5.0 peratus |
| 69 kV hingga 161 kV | 1.5 peratus | 2.5 peratus |
| Melebihi 161 kV | 1.0 peratus | 1.5 peratus |
Sumber: IEEE 519-2022 Jadual 1, seperti yang diterbitkan semula oleh PQ Blog. Had voltan adalah mutlak, ia tidak berubah mengikut saiz pelanggan.
Herotan arus ialah yang fleksibel. Ia dinyatakan sebagai jumlah herotan permintaan, iaitu peratusan daripada arus permintaan maksimum anda dan bukan daripada arus serta-merta, dan hadnya mengetat apabila sumber menjadi lebih lemah.
| Nisbah litar pintas | Harmonik ke-2 hingga ke-11 | Ke-11 hingga ke-17 | Ke-17 hingga ke-23 | Ke-23 hingga ke-35 | Melebihi ke-35 | Had TDD |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
| Melebihi 1000 | 15.0 | 7.0 | 6.0 | 2.5 | 1.4 | 20.0 |
Sumber: IEEE 519-2022 Jadual 2, sistem 120 V hingga 69 kV. Harmonik genap di bawah urutan keenam dihadkan kepada separuh nilai ini.
Inilah bahagian yang berguna. Pemacu 6-pulse tanpa reaktor mempunyai THD arus 101.5 peratus. Pada beban penuh itu sama dengan TDD, dan berbanding had 5 peratus untuk sumber lemah ia gagal dengan faktor dua puluh. Dengan reaktor talian 5 peratus ia menjadi 33.9 peratus, masih melebihi. Dengan penapis harmonik talian ia menjadi 4.9 peratus, yang lulus. Nilai-nilai itu ialah jadual terbitan Siemens untuk bahagian hadapan pemacu, dan ia memberitahu anda jawapannya dalam satu baris: reaktor itu bukan pilihan pada penjana.
IEC 61000-3-12 ialah dokumen yang satu lagi, dan ia yang terpakai lebih rendah dalam rantaian. Ia mengehadkan arus harmonik yang disuntik ke dalam sistem voltan rendah awam oleh peralatan yang menarik lebih daripada 16 dan sehingga 75 ampere setiap fasa. Ini bermakna saiz kren menentukan sama ada ia terpakai sama sekali.
| Kapasiti | Arus kren pada 400 V | Standard pelepasan IEC yang mana |
|---|---|---|
| 1 hingga 3 t | 6 hingga 12 A | Bawah 16 A, IEC 61000-3-2 terpakai kepada 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 rasuk tunggal 20 tan berada tepat dalam jalur 16 hingga 75 ampere. Itu bukan kebetulan, di situlah sebahagian besar pasaran ini berada, dan itulah sebabnya pengisytiharan EMC pengeluar pemacu berbaloi dibaca sebelum anda menandatangani dan bukan selepas kren mendarat. IEC 61000-3-12 menetapkan had setiap urutan dalam satu jadual, dan sama ada pemacu tertentu lulus bergantung pada baris jadual mana dan reaktor mana yang dipasang oleh vendor. Mintalah pengisytiharan itu. Ia wujud, dan vendor yang memilikinya akan menghantarnya dalam satu jam.
Dokumen ketiga ialah spesifikasi pelanggan anda, dan inilah yang sebenarnya mengawal. Tender kren awam yang biasa berbunyi: 380 V tiga fasa 50 Hz, variasi bekalan tambah atau tolak 6 peratus pada voltan dan tambah atau tolak 2 peratus pada frekuensi (spesifikasi standard Jabatan Kerja dan Perkhidmatan Hong Kong EM-01-01, yang merupakan contoh yang adil). Lebih ketat daripada mana-mana standard, dan ia memberitahu pembekal dengan tepat apa yang perlu ditahan oleh kren.
Kerana pemacu bukan motor dari sudut pandangan peranti arus sisa, dan kerana seseorang telah memasang jenis yang salah.
Panduan aplikasi Doepke terus terang tentang perkara ini. Peralatan berbilang fasa dengan penukar frekuensi, dan ia menyebut kren secara khusus, hanya boleh dikendalikan pada peranti arus sisa Type B atau B+, kerana kerosakan boleh menghasilkan arus sisa DC licin yang tidak dapat dilihat oleh peranti Type A. Alternatifnya ialah pengubah pengasing atau sambungan tetap. Type AC atau Type A pada pemacu kren ialah peranti yang sama ada akan melantik secara mengganggu atau gagal melindungi, dan mungkin kedua-duanya pada hari yang berbeza.
Separuh kedua masalahnya ialah arus bocor, yang meningkat dengan panjang kabel motor. Penapis EMC bersepadu dalam pemacu biasanya hanya diisytiharkan sah untuk 5 hingga 10 meter kabel motor berperisai. Panjang kabel 50 hingga 100 meter juga disebut, tetapi itu berkaitan dengan beban kapasitif yang boleh dipacu oleh peringkat keluaran, bukan dengan pematuhan EMC. Melebihi kira-kira 10 meter, arus bocor meningkat dengan ketara dan pengeluar perlu ditanya kepekaan RCD apa yang akan bertahan.
Sekarang fikirkan tentang kren 20 tan pada rentang 25 meter dengan sistem festun. Kerekan berada di tengah jambatan, panel berada di satu hujung, dan motor perjalanan berada di kedua-dua hujung. Laluan kabel 20 hingga 30 meter adalah normal, sebelum mengambil kira festun. Ini bukan kerosakan pada kren. Ia akibat fizikal geometri, dan itulah sebabnya spesifikasi perlu menyatakan penapis dv/dt, kabel berperisai dan peranti Type B dan bukan menyerahkannya kepada tapak.
Satu lagi, daripada sumber yang sama, dan ia menangkap orang yang telah melakukan segala-galanya dengan betul. Jika frekuensi pensuisan pemacu kebetulan sepadan dengan frekuensi resonans penapis EMC di huluan, atau gandaan daripadanya, penapis boleh berayun dan arus bocor meningkat jauh melebihi normal, melantik peranti itu. Menukar frekuensi pensuisan membetulkannya. Tiada siapa menemui itu dengan membaca manual pada pukul 2 pagi.
Ya, dan lebih daripada yang disedari kebanyakan orang, kerana faktor kuasa yang diiklankan oleh pemacu bukan faktor kuasa yang dicatat oleh meter.
Faktor kuasa sesaran ialah kosinus sudut antara voltan asas dan arus asas. Bahagian hadapan pemacu memberi anda sesuatu sekitar 0.96 hingga 0.98, itulah maksud helaian data apabila ia menyatakan faktor kuasa tinggi. Faktor kuasa sebenar merangkumi herotan, dan hubungannya mudah: faktor kuasa sebenar sama dengan faktor kuasa sesaran dibahagikan dengan punca kuasa dua satu tambah THD arus kuasa dua.
Gunakan itu pada nilai herotan arus Siemens dan gambaran berubah sepenuhnya.
| Bahagian hadapan pemacu | THD arus pada beban penuh | Faktor kuasa sesaran | Faktor kuasa sebenar pada meter |
|---|---|---|---|
| 6-pulse, tanpa reaktor | 101.5 peratus | 0.98 | 0.69 |
| 6-pulse, reaktor 2 hingga 3 peratus | 43.6 peratus | 0.98 | 0.90 |
| 6-pulse, reaktor 5 peratus | 33.9 peratus | 0.98 | 0.93 |
| 6-pulse dengan penapis harmonik talian | 4.9 peratus | 0.98 | 0.98 |
| 12-pulse | 8.8 peratus | 0.98 | 0.98 |
| Bahagian hadapan aktif | 1.3 peratus | 0.99 | 0.99 |
Nilai THD ialah angka terbitan Siemens bagi setiap bahagian hadapan. Lajur faktor kuasa ialah aritmetik kami berdasarkan hubungan standard, dibundarkan.
Pemacu tanpa reaktor mempunyai faktor kuasa sebenar 0.69 sedangkan helaian datanya menyatakan 0.98. Kedua-dua kenyataan itu benar. Jurang itu ialah perbezaan antara utiliti yang mengenakan bayaran untuk kuasa reaktif dan yang tidak.
Bagaimana ia menjejaskan bil bergantung pada tarif, dan strukturnya tidak halus. Jadual industri South Central Indiana REMC, berkuat kuasa Februari 2024, menyesuaikan permintaan bil ke atas setiap kali faktor kuasa yang diukur pada permintaan maksimum jatuh di bawah 97 peratus, dengan mendarabkan permintaan yang direkodkan dengan 97 dibahagikan dengan faktor kuasa yang diukur. Ia kemudian menambah caj tenaga reaktif berlebihan 0.01009 dolar setiap kVARh apabila purata bulanan jatuh di bawah 95 peratus.
Letakkan angka pada itu. Kilang dengan permintaan sebenar 80 kW yang membayar 12 dolar setiap kW permintaan bil:
| Faktor kuasa kilang | Permintaan dibilkan | Caj permintaan bulanan | Lebihan setahun berbanding 0.97 |
|---|---|---|---|
| 0.97 | 80.0 kW | 960 dolar | tiada |
| 0.90 | 86.2 kW | 1,034 dolar | kira-kira 890 dolar |
| 0.69 | 112.5 kW | 1,350 dolar | kira-kira 4,680 dolar |
Aritmetik kami berdasarkan formula tarif yang diterbitkan, digunakan pada kilang hipotetikal. Ia bukan sebut harga dan ia bukan tarif anda. Tetapi bentuknya betul, dan ia menjelaskan mengapa reaktor 300 dolar pada pemacu 15 kW ialah keputusan elektrik paling murah pada kren itu.
Di sinilah kren yang sempurna di kilang menjadi tuntutan waranti di negara lain, dan mekanismenya ialah satu nisbah: volt per hertz.
Fluks magnet motor aruhan, dan seterusnya torknya, ditetapkan oleh voltan bekalan dibahagikan dengan frekuensi. Kekalkan nisbah itu dan motor berkelakuan seperti biasa. Ubah ia dan anda mengubah mesin itu.
| Plat nama motor | Bekalan sebenar | Volt per hertz | Tork tersedia | Kelajuan | Penilaian |
|---|---|---|---|---|---|
| 400 V, 50 Hz | 400 V, 50 Hz | 8.00 | 100 peratus | 100 peratus | kadar |
| 400 V, 50 Hz | 480 V, 60 Hz | 8.00 | 100 peratus | 120 peratus | baik, 20 peratus lebih kuasa tersedia |
| 400 V, 50 Hz | 400 V, 60 Hz | 6.67 | 69 peratus | 120 peratus | tidak akan mengangkat beban kadar |
| 400 V, 50 Hz | 380 V, 50 Hz | 7.60 | 90 peratus | 100 peratus | marginal pada beban kadar, perhatikan kerekan |
| 460 V, 60 Hz | 400 V, 50 Hz | 8.00 | 100 peratus | 83 peratus | tepu, berjalan panas, 17 peratus lebih perlahan |
Tork berskala dengan kuasa dua nisbah, itulah sebabnya baris ketiga ialah yang berbahaya. Turunkan nisbah sebanyak 17 peratus dan anda mengekalkan 69 peratus tork, tetapi motor juga berputar 20 peratus lebih laju, jadi kelajuan kerekan yang sama memerlukan lebih kuasa daripada yang boleh dihasilkan oleh motor. Kegagalannya tidak dramatik. Kerekan ringkasnya tidak akan mengangkat beban plat nama, dan ia menjadi panas semasa melakukannya.
Penghiburnya ialah kebanyakan kren ini dihantar dengan pemacu, dan pemacu menghapuskan masalah 50 dan 60 Hz, asalkan ia diprogramkan untuk motor dan bukan untuk bekalan. Tetapkan frekuensi asas dan voltan asas pemacu kepada plat nama, dan ia memberikan volt per hertz yang betul daripada apa sahaja yang diberikan oleh talian. Tangkapannya ialah voltan keluaran pemacu tidak boleh melebihi voltan masukannya, jadi motor 50 Hz yang memerlukan 400 V pada kelajuan asas tidak boleh dilayan daripada bekalan 380 V tanpa kehilangan 10 peratus lengkung torknya.
Dan persoalan toleransi itu berasingan lagi. IEC 60034-1 membahagikan keadaan bekalan kepada dua zon. Zon A ialah tambah atau tolak 5 peratus voltan dengan tambah atau tolak 2 peratus frekuensi, di mana motor memberikan tork kadar dengan kenaikan suhu yang sederhana. Zon B ialah tambah atau tolak 10 peratus voltan dengan tambah 3 tolak 5 peratus frekuensi, di mana tork kadar masih tersedia tetapi kenaikan suhu lebih tinggi dan operasi harus singkat. NEMA MG 1 lebih longgar di atas kertas pada tambah atau tolak 10 peratus voltan dan tambah atau tolak 5 peratus frekuensi, dengan variasi gabungan dihadkan kepada 10 peratus. Kren yang menghabiskan lapan jam sehari dalam zon B ialah kren dengan hayat penebat yang dipendekkan, walau apa pun yang dibenarkan oleh standard.
Perintang brek, pada rasuk tunggal. Saya akan tunjukkan aritmetiknya, dan kemudian tunjukkan kes di mana ia berubah.
Menurunkan beban menjadikan motor sebagai penjana. Tenaga itu perlu pergi ke suatu tempat. Cekip brek membuangnya ke dalam perintang sebagai haba. Bahagian hadapan regeneratif meletakkannya kembali ke bekalan. Panduan kejuruteraan ABB menggunakan kerekan kren 90 kW melalui kedua-dua pilihan: cekip dan perintang di dalam kabinet pada 7,500 euro, berbanding bahagian hadapan IGBT yang berharga 2,000 euro lebih dan memulihkan tenaga bernilai 4,000 euro. Pada mesin itu, regenerasi menang, dan ABB mengesyorkannya untuk kren.
Mesin itu ialah kerekan 90 kW pada tugas tahunan 20 peratus dengan tempoh brek tiga minit. Kerekan rasuk tunggal ialah 1.5 hingga 18.5 kW, dan tenaga setiap angkatan lebih kecil mengikut nisbah jisim kuasa dua dalam istilah praktikal, kerana kedua-dua jisim dan ketinggian mengecil.
| Kapasiti dan angkatan | Tenaga setiap penurunan berbeban pada beban 60 peratus | Dipulihkan pada 65 peratus | Pemulihan tahunan, tugas A5 | Nilai pada 0.12 setiap kWh | Pulang modal atas premium 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 |
Aritmetik kami. Menganggap 2,000 jam operasi, 12 angkatan sejam, separuh daripadanya menurunkan beban, kecekapan regenerasi gelung tertutup 65 peratus, dan premium 1,500 hingga 3,000 dolar untuk bahagian hadapan regeneratif berbanding cekip dan perintang pada kadar ini.
Sembilan hingga enam belas tahun pada kren 20 tan bukan kes perniagaan, ia ralat pembundaran pada aset dua puluh tahun yang mungkin diganti terlebih dahulu. Jadi nyatakan cekip dan belanjakan perbezaannya pada reaktor talian, yang memberi pulangan setiap jam setiap syif dan bukan hanya apabila beban turun.
Pengecualiannya berbaloi dinyatakan, kerana di situlah pasaran eksport menuju. Jika pembeli sudah membayar caj permintaan pada bekalan lemah, atau tapak berjalan dengan penjana di mana setiap kilowatt jam yang dijana semula ialah diesel yang tidak dibakar, nilai setiap kWh ialah dua hingga tiga kali tarif grid, dan kes 20 tan berpindah ke julat lima hingga lapan tahun. Tanya berapa sebenarnya kos elektrik sebelum anda menolaknya. Di tapak penjana jawapannya biasanya bukan 0.12.
Paling murah dahulu, dan hujung yang murah melakukan sebahagian besar kerja. Kos di bawah ialah julat indikatif untuk pemacu kerekan 13 hingga 18.5 kW, yang meliputi rasuk tunggal 10 hingga 20 tan. Ia angka perancangan kami daripada sebut harga projek, bukan senarai harga.
| Langkah | THD arus selepas | Faktor kuasa sebenar selepas | Kos indikatif | Bila ia jawapan yang tepat |
|---|---|---|---|---|
| Reaktor talian 5 peratus atau cekik pautan DC | 33.9 peratus | 0.93 | 200 hingga 600 dolar | pilihan lalai untuk mana-mana kren eksport |
| Reaktor talian 3 peratus | 43.6 peratus | 0.90 | 150 hingga 450 dolar | bekalan utiliti kaku dengan laluan pendek ke panel |
| Penapis harmonik talian pasif | 4.9 peratus | 0.98 | 1,200 hingga 3,500 dolar | bekalan penjana, atau angka THD kontrak |
| Pemacu bahagian hadapan aktif | 1.3 peratus | 0.99 | premium 1,800 hingga 4,500 dolar | regenerasi memang dikehendaki, atau hadnya ketat |
| 12-pulse dengan pengubah penganjak fasa | 8.8 peratus | 0.98 | 6,000 hingga 15,000 dolar | melebihi kira-kira 75 kW setiap pemacu, di mana reaktor tidak mencukupi |
| Penapis aktif pada titik gandingan bersama | bawah 5 peratus pada bas | hampir 1.0 | 4,000 hingga 12,000 dolar | retrofit, atau beberapa pemacu sudah dipasang |
| Membesarkan penjana secara berlebihan | tidak berubah | tidak berubah | 15,000 hingga 40,000 dolar tambahan | tidak pernah, untuk harmonik. Ia mengurangkan herotan voltan, ia tidak menghapuskannya |
Dua perkara berbaloi dinyatakan tentang jadual ini. Yang pertama ialah baris bawah ialah yang paling banyak diambil oleh pembeli, kerana ia yang kedengaran seperti kejuruteraan dan bukan aksesori, dan ia nilai paling teruk dalam senarai. Yang kedua ialah baris atas sebenarnya bukan langkah harmonik langsung. Reaktor talian melindungi pemacu daripada transien bekalan dan pensuisan kapasitor, itulah sebabnya nota aplikasi Pacific Gas and Electric mengesyorkan reaktor 3 peratus sebagai amalan standard bagi terhentinya voltan lebih yang mengganggu. Pengurangan harmonik datang secara percuma.
Jika kren akan dipasang pada penjana, langkau tangga dan terus ke baris ketiga. Penapis pasif berharga kira-kira sama dengan perbezaan antara set 46 kVA dan 65 kVA, dan ia membetulkan masalah yang tidak dapat dibetulkan oleh set itu.
Sepuluh baris. Setiap satu telah memakan masa seminggu kepada kami atau pelanggan pada suatu ketika.
1. Voltan bekalan, frekuensi dan toleransi yang diukur. Bukan angka nominal. Tapak yang mengukur 355 V pada panel kren ialah kren yang berbeza daripada yang mengukur 400 V.
2. Sumber bekalan, dan nisbah litar pintasnya. Pengubah utiliti dengan kVA dan galangannya, atau penjana dengan kVA dan reaktans subtransiennya. Tanpa reaktans itu, persoalan harmonik tidak dapat dijawab.
3. Kaedah permulaan kerekan, dinyatakan sebagai keperluan. Terus talian, bintang-delta, pemula lembut atau pemacu. Jangan serahkannya kepada binaan standard pembekal.
4. Spesifikasi bahagian hadapan pemacu, dengan THD arus pada beban penuh. Satu angka, bukan perkataan "ditapis". Minta pengisytiharan EMC di bawah IEC 61000-3-12 jika arus kren melebihi 16 A.
5. Sama ada reaktor talian atau cekik pautan DC disertakan, dan peratusannya. Jika ia tiada pada lukisan, ia tiada dalam panel.
6. Plat nama motor dipadankan dengan bekalan sebenar. Volt per hertz, bukan sekadar voltan. Baris ini menghalang perangkap 60 Hz dalam jadual di atas.
7. Kelas tugas dan permulaan sejam, bagi setiap mekanisme. Kerekan yang dikadarkan untuk 180 permulaan sejam pada tugas 30 peratus ialah motor yang berbeza daripada yang dikadarkan untuk 300 pada 50 peratus, dan perbezaan harganya nyata.
8. Susunan brek. Cekip dan perintang, atau regeneratif. Tambah kadar tugas perintang jika tapak mempunyai penurunan yang panjang.
9. Pembumian dan perlindungan arus sisa. Peranti Type B atau B+, kabel motor berperisai, panjang kabel maksimum, dan sama ada penapis dv/dt diperlukan. Nyatakan siapa membekalkan apa.
10. Siapa yang mentauliahkan pemacu, dan berdasarkan apa. Set parameter di kilang dengan plat nama motor, atau di tapak dengan bekalan sebenar. Ini ialah jurang paling biasa antara kren yang berfungsi dan kren dengan laporan pentauliahan yang tiada siapa dapat menghasilkan semula.
Boleh, dan banyak yang berbuat demikian. Saizkan penjana berdasarkan permulaan motor terbesar dan bukan beban bersambung, kekalkan penurunan voltan dalam 20 peratus, dan pasang reaktor talian pada pemacu kerekan. Kren 10 tan memerlukan 39 hingga 46 kVA di belakang kerekan terus talian atau 20 hingga 24 kVA di belakang pemacu. Apa yang tidak boleh dilakukan ialah mengikat pemacu enam nadi kosong pada set 63 kVA dan mengharapkan bentuk gelombang voltan kekal dalam IEEE 519. Lihat julat kren rasuk tunggal untuk binaan elektrik standard.
Kerana motor kerekan menarik enam hingga lapan kali arus beban penuhnya selama dua atau tiga saat pada setiap angkatan, dan penjana perlu mengekalkan voltan sepanjang tempoh itu. Penjana tidak disaizkan untuk beban berjalan 17.6 kW, ia disaizkan untuk transien. Pemacu menghapuskan sebahagian besar transien, itulah sebabnya lajur yang diberi makan pemacu dalam jadual kami kurang daripada separuh angka terus talian. Penjimatan itu biasanya membayar kos pemacu.
Jarang sekali, dan selalunya ia tidak berkesan langsung. Mengurangkan herotan voltan melalui galangan sumber semata-mata memerlukan nisbah litar pintas hampir 34, yang bermaksud reaktans subtransien sekitar 3 peratus. Alternator standard ialah 8 hingga 14 peratus, jadi anda akan membeli set empat kali ganda untuk kekal di tepi had. Reaktor talian 5 peratus menurunkan THD arus daripada 101.5 kepada 33.9 peratus dengan kos beberapa ratus dolar dan melaksanakan tugasnya pada mana-mana saiz penjana.
Jika ia mempunyai penukar frekuensi, ya. Panduan Doepke jelas menyatakan bahawa peralatan berbilang fasa dengan penukar frekuensi, termasuk kren, hanya boleh dikendalikan pada peranti Type B atau B+, kerana kerosakan boleh menghasilkan arus sisa DC licin yang tidak akan dikesan oleh peranti Type A. Pengubah pengasing atau sambungan tetap ialah alternatif yang boleh diterima. Peranti Type AC pada pemacu kren ialah gangguan pelantikan yang menunggu untuk berlaku.
Motor akan berfungsi, kerekan mungkin tidak. Kekalkan nisbah volt per hertz dan motor akan memberikan tork yang sama pada kelajuan 20 peratus lebih tinggi. Jalankan motor 400 V 50 Hz pada 400 V 60 Hz dan nisbahnya menurun daripada 8.00 kepada 6.67, yang menghilangkan 31 peratus tork, dan kerekan tidak akan mengangkat beban plat nama. Nyatakan motor mengikut bekalan, atau pasang pemacu dan tetapkan voltan asas serta frekuensi asasnya mengikut plat nama.
Pada rasuk tunggal, tidak. Tenaga yang dipulihkan pada kren 5 tan dengan tugas A5 ialah kira-kira 384 kWh setahun, bernilai 46 dolar, berbanding premium 1,500 hingga 3,000 dolar. Pada kren 20 tan dengan tugas berat, tempoh pulang modalnya sembilan hingga enam belas tahun pada kuasa grid, yang bukan satu kes perniagaan. Ia berubah di tapak penjana, di mana setiap kilowatt jam marginal ialah diesel, dan pada kren proses melebihi 50 tan di mana contoh kerja ABB sendiri menunjukkan regenerasi berbaloi. Belanjakan wang itu pada reaktor terlebih dahulu.
Artikel berkaitan:
Jejak Karbon Kren Khas: Mengapa Empat Sub-Jenis Membawa Hampir Tiga Kali Ganda Kren Cangkuk
Penggunaan Tenaga Kren Atas Kepala: Kos Sebenar Untuk Menjalankan Rasuk Tunggal
Pemasangan Kren Rasuk Tunggal: Pentauliahan, Ujian Beban dan Penyerahan
Standard Kren Rasuk Tunggal: Perbandingan CMAA 74, FEM dan EN 15011
Penyizian Kren Rasuk Tunggal: Pemilihan Kapasiti, Rentang dan Kelas Tugas
Kren Rasuk Tunggal: 1 hingga 20 Tan, Bertauliah CE