เครนกานทรีเคลื่อนที่ไกลกว่าเครื่องจักรใด ๆ ในโรงงาน และกำลังไฟฟ้าต้องตามไปด้วย หม้อแปลง สายเคเบิล ม้วนเก็บสาย และการต่อลงดิน วัดบนรางวิ่งแทนที่จะวัดบนป้ายพิกัด
เครนยกของเหนือศีรษะทุกรุ่นมีกลไกเพียงหนึ่งเดียวที่สามารถส่งกำลังไฟฟ้ากลับขึ้นไปตามสายไฟได้ และกลไกนั้นคือกลไกที่ยึดติดกับตะขอ รอก 5 ตันที่ลดความสูงหกเมตรด้วยความเร็วหกเมตรต่อนาทีจะส่งกำลังประมาณ 4.2 กิโลวัตต์กลับเข้าสู่ไดรฟ์ตลอดระยะเวลาของการลดลงนั้น สิ่งที่เกิดขึ้นต่อไปคือทางเลือก ไม่ใช่ฟิสิกส์ ความร้อนในตัวต้านทาน หรือไฟฟ้าที่กลับเข้าสู่โรงงาน บนรอก 5 ตันนั้น ทางเลือกนี้มีมูลค่าประมาณ 150 ดอลลาร์สหรัฐต่อปี บนรถเข็น 50 ตัน มันมีมูลค่า 6,000 ดอลลาร์สหรัฐ
กลไกนั้นเรียบง่าย แต่ระบบไฟฟ้าไม่ใช่ น้ำหนักบรรทุกที่เคลื่อนลงจะเปลี่ยนมอเตอร์ให้กลายเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะประจุไฟเข้าบัสไฟตรงที่ไม่มีที่ระบายประจุนั้น และต้องมีบางสิ่งบางอย่างดูดซับมันไว้ก่อนที่ไดรฟ์จะตัดตัวเองกลางอากาศ การโต้เถียงส่วนใหญ่ที่เรามีกับผู้ซื้อจึงเป็นเรื่องว่าจะจ่ายเงินให้กับตัวดูดซับหนึ่งในสามแบบใด
นี่คือด้านของรอกในข้อโต้เถียงนั้น ไม่ใช่เครนทั้งตัว รอกเป็นกลไกเดียวที่พลังงานคุ้มค่าที่จะเก็บ และเป็นกลไกเดียวเช่นกันที่ถ้าทำผิดพลาดแล้วจะทำให้น้ำหนักบรรทุกตกลงมา
มีเพียงรอกเท่านั้น และเหตุผลคือเลขคณิต การลดน้ำหนักบรรทุกลงจะปลดปล่อยพลังงานศักย์ที่สะสมไว้ คือ m คูณ g คูณ h ซึ่งมีค่ามากและเกิดขึ้นใหม่ในทุกรอบการทำงาน การหยุดสะพานเครนที่กำลังเคลื่อนที่ปลดปล่อยพลังงานจลน์ คือครึ่งหนึ่งของ m คูณ v กำลังสอง ซึ่งมีค่าน้อยและเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวต่อการเคลื่อนที่หนึ่งเที่ยว
ใส่ตัวเลขลงไป สะพานเครน 20 ตันที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 40 เมตรต่อนาทีมีพลังงานจลน์ประมาณ 4.4 กิโลจูล การทำให้มันหยุดนิ่งจะคืนพลังงานนั้นได้ในทางทฤษฎี หากคุณเก็บได้ทั้งหมด เครนเดียวกันเมื่อลดน้ำหนัก 20 ตันลงเป็นระยะ 10 เมตรจะปลดปล่อยพลังงาน 1,962 กิโลจูล นั่นมากกว่าประมาณ 445 เท่า ในการเคลื่อนที่ครั้งเดียว ทุกครั้งที่ตะขอเคลื่อนลง
| การเคลื่อนที่ | พลังงานที่มีต่อหนึ่งเหตุการณ์ | พลังงานมาจากไหน | คุ้มค่าที่จะเก็บหรือไม่ |
|---|---|---|---|
| การลดของรอก 20 ตันเป็นระยะ 10 เมตร | 1,962 กิโลจูล (0.55 กิโลวัตต์ชั่วโมง) | พลังงานศักย์ที่สะสมไว้ เติมใหม่ทุกครั้งที่ยก | คุ้ม นี่คือเหตุผลทั้งหมดของการสร้างพลังงานกลับ |
| การเคลื่อนที่ของสะพาน 20 ตันที่ 40 เมตรต่อนาที แล้วหยุด | 4.4 กิโลจูล (0.0012 กิโลวัตต์ชั่วโมง) | พลังงานจลน์ของมวลที่กำลังเคลื่อนที่ | ไม่คุ้ม คุณจะจ่ายค่าไดรฟ์มากกว่าที่ได้รับคืน |
| การเคลื่อนที่ของรถเข็น 5 ตันที่ 20 เมตรต่อนาที แล้วหยุด | 0.28 กิโลจูล (0.00008 กิโลวัตต์ชั่วโมง) | พลังงานจลน์ และแรงเสียดทานจากการกลิ้งจำนวนมาก | ไม่คุ้ม แรงเสียดทานกินไปเกือบหมดก่อนที่มอเตอร์จะได้ |
| การหมุนสวิงหรือการหมุนแขนเครน แล้วหยุด | งานจากแรงเสียดทานเท่านั้น | การสูญเสียในตลับลูกปืนและชุดเกียร์ | ไม่คุ้ม ไม่มีพลังงานสะสมให้ปลดปล่อย |
ดังนั้นเมื่อโบรชัวร์บอกว่าเครนเป็นแบบรีเจเนอเรทีฟ จงถามว่าเป็นการเคลื่อนที่แบบใด หากคำตอบคือการเคลื่อนที่ในแนวราบ คุณสมบัตินั้นมีอยู่เพื่อลดการสึกหรอของเบรก ไม่ใช่เพื่อนำพลังงานกลับมาใช้ และสองสิ่งนั้นไม่ใช่การซื้อแบบเดียวกัน เราเคยเห็นใบเสนอราคาที่คำนี้ปรากฏสี่ครั้ง และสิ่งเดียวที่สร้างพลังงานกลับคือรอก
สูตรสั้น: พลังงานเท่ากับมวลคูณความโน้มถ่วงคูณความสูง และพลังงานไฟฟ้าที่คุณส่งกลับได้คือตัวเลขนั้นคูณด้วยประสิทธิภาพของชุดเกียร์ มอเตอร์ และไดรฟ์ เพราะทุกส่วนก็ตัดทอนในทิศทางการสร้างพลังงานเช่นกัน เราใช้ 0.85 สำหรับรอกแบบหนอนหรือแบบ helical ที่ใช้ไดรฟ์สมัยใหม่
สำหรับรอก 5 ตันที่ลดความสูง 6 เมตร: 5,000 กิโลกรัม คูณ 9.81 คูณ 6 เมตร เท่ากับ 294 กิโลจูล และที่ 0.85 จะได้ไฟฟ้า 0.070 กิโลวัตต์ชั่วโมง ที่ราคา 0.12 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง หนึ่งรอบมีมูลค่า 0.8 เซนต์
| ความสามารถในการยก | ความสูงที่ลดลง | พลังงานที่ปลดปล่อย | ไฟฟ้าที่คืนกลับ | มูลค่าที่ 0.12 ดอลลาร์สหรัฐ/กิโลวัตต์ชั่วโมง |
|---|---|---|---|---|
| 0.5 ตัน | 3 ม. | 14.7 กิโลจูล | 0.0035 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 0.04 เซนต์ |
| 1 ตัน | 3 ม. | 29.4 กิโลจูล | 0.0069 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 0.08 เซนต์ |
| 2 ตัน | 4 ม. | 78.5 กิโลจูล | 0.0185 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 0.22 เซนต์ |
| 5 ตัน | 6 ม. | 294 กิโลจูล | 0.070 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 0.8 เซนต์ |
| 10 ตัน | 8 ม. | 785 กิโลจูล | 0.185 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 2.2 เซนต์ |
| 20 ตัน | 10 ม. | 1,962 กิโลจูล | 0.463 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 5.6 เซนต์ |
| 50 ตัน | 12 ม. | 5,886 กิโลจูล | 1.39 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 16.7 เซนต์ |
| 100 ตัน | 15 ม. | 14,715 กิโลจูล | 3.47 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 41.7 เซนต์ |
ตัวเลขเหล่านั้นเป็นของเรา คำนวณสำหรับบทความนี้ และผ่านการตรวจสอบไขว้กับตัวอย่างที่เผยแพร่จากอุตสาหกรรมตัวต้านทาน Cressall ใช้ลิฟต์ที่มีคนสี่คนอยู่ข้างในที่ 25 กิโลจูล และตู้คอนเทนเนอร์ 40 ฟุตที่ถูกลงบนเรือที่ 2 เมกะจูล ซึ่งอยู่ในระดับเดียวกับตัวเลข 20 ตันของเรา เมื่อคุณคำนึงถึงระยะลด 20 เมตรของพวกเขาและค่าความโน้มถ่วงที่ปัดเป็น 10 หากน้ำหนักบรรทุกของคุณคือตู้คอนเทนเนอร์ 40 ฟุตที่ลงไปในระวางเรือ การลดลงหนึ่งครั้งคือ 2 เมกะจูล และข้อโต้เถียงเรื่องการนำพลังงานกลับมากลายเป็นการสนทนาที่ต่างออกไป
มีเส้นทางอยู่สี่เส้นทาง แต่ละเส้นทางแตกต่างกันในเรื่องสิ่งที่เกิดขึ้นกับพลังงาน สิ่งที่ผู้ซื้อต้องจ่าย และสิ่งที่เสียหายก่อน
| การกำหนดค่า | พลังงานไปที่ใด | มีต้นทุนเท่าไร | อะไรเสียหายก่อน |
|---|---|---|---|
| รอกคอนแทคเตอร์สองความเร็ว ไม่มีไดรฟ์ | กลับเข้าสู่โรงงานผ่านคอนแทคเตอร์ แบบไม่ควบคุม | ถูกที่สุด ไม่มีไดรฟ์ ไม่มีตัวต้านทาน ไม่มีชอปเปอร์ | ผ้าเบรกและคอนแทคเตอร์ |
| VFD พร้อมชอปเปอร์เบรกและตัวต้านทาน | ความร้อน ภายนอกตู้ สูญเสีย 100 เปอร์เซ็นต์ | ไดรฟ์บวกตัวต้านทานมูลค่าสองสามร้อยดอลลาร์ | ขั้วต่อของตัวต้านทานและทรานซิสเตอร์ชอปเปอร์ |
| VFD พร้อมภาคหน้าแบบรีเจเนอเรทีฟ | กลับเข้าสู่สายจ่ายที่เพาเวอร์แฟกเตอร์ประมาณ 0.99 | ส่วนต่างราคาไดรฟ์ และมักต้องมีไลน์รีแอกเตอร์หรือฟิลเตอร์เพิ่ม | ตัวภาคหน้าเอง หากมีขนาดเล็กเกินไปสำหรับภาระงาน |
| บัสไฟตรงร่วมกับไดรฟ์ตัวที่สอง | เข้าสู่สิ่งที่กำลังเร่งความเร็วอื่น ๆ บนบัสเดียวกัน | ฮาร์ดแวร์บัสไฟตรงและกลุ่มไดรฟ์ที่ทำงานประสานกัน | อินเทอร์ล็อก หากไดรฟ์ตัวหนึ่งถูกแยกออกขณะที่อีกตัวทำงาน |
ตัวเลือกที่สี่คือสิ่งที่ผู้ซื้อถามถึงน้อยที่สุดและควรถามถึงมากที่สุด เครนรอกคู่ หรือรอกและไดรฟ์เคลื่อนที่ระยะไกลที่ป้อนจากบัสเดียว สามารถส่งผ่านพลังงานระหว่างกันได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายเลย นั่นคือระบบรีเจเนอเรทีฟที่ถูกที่สุดที่มีอยู่ เพราะฮาร์ดแวร์เดียวคือบัส และงานออกแบบเดียวคืออินเทอร์ล็อก
มอเตอร์สร้างพลังงาน และเนื่องจากวงจรเรียงกระแสของไดรฟ์นำกระแสได้ทางเดียว พลังงานจึงไม่มีที่ไปนอกจากเข้าสู่ตัวเก็บประจุบนบัสไฟตรง ตัวเก็บประจุเหล่านั้นไม่ใช่แบตเตอรี่ Cressall ระบุความสามารถในการดูดซับที่ใช้งานได้ของพวกเขาอยู่ที่ 3 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ของกำลังไฟฟ้าที่สร้างกลับ บนรอก 10 ตันที่คืนกำลัง 11 กิโลวัตต์ นั่นคือ 330 ถึง 550 วัตต์ ซึ่งเลื่อนปัญหาไปได้เพียงเศษเสี้ยววินาทีแล้วก็หยุดช่วย
แรงดันบัสจะเพิ่มขึ้นจากนั้น บนไดรฟ์ 400 โวลต์ ระดับไฟตรงตามพิกัดคือ 400 คูณรากที่สองของสอง คือ 566 โวลต์ ไดรฟ์ส่วนใหญ่เปิดชอปเปอร์เบรกที่ประมาณ 1.2 ถึง 1.25 เท่าของค่าพิกัด ซึ่งอยู่ที่ 680 ถึง 710 โวลต์ และส่วนใหญ่ทริปที่แรงดันเกินประมาณ 790 ถึง 800 โวลต์ ตรวจสอบคู่มือของคุณเอง เพราะค่าเหล่านี้ขึ้นกับแต่ละตระกูลสินค้า แต่รูปแบบเหมือนกันทุกที่: คุณมีระยะเผื่อประมาณ 100 โวลต์ ระหว่าง "เริ่มทิ้งพลังงาน" กับ "ตัดการทำงานกลางอากาศ"
| สถานะบัสไฟตรง ไดรฟ์คลาส 400 โวลต์ | ระดับโดยทั่วไป | สิ่งที่กำลังเกิดขึ้น |
|---|---|---|
| ค่าพิกัด มอเตอร์กำลังดึงกำลังไฟฟ้า | 566 โวลต์ | วงจรเรียงกระแสป้อนบัส ตัวเก็บประจุชาร์จถึงแรงดันยอดของสายจ่าย |
| การสร้างพลังงานกลับเริ่มต้น | 570 ถึง 620 โวลต์ | ตัวเก็บประจุดูดซับ 3 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ของกำลังที่ส่งกลับ และบัสเริ่มสูงขึ้น |
| ชอปเปอร์เบรกเปิดทำงาน | 680 ถึง 710 โวลต์ | IGBT ต่อตัวต้านทานคร่อมบัส และแรงดันหยุดเพิ่มขึ้น |
| ตัวต้านทานร้อน ชอปเปอร์ปรับการทำงาน | 700 โวลต์ บวกหรือลบ 10 โวลต์ | พลังงานกำลังถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนและการลดลงอยู่ภายใต้การควบคุม |
| ทริปจากแรงดันเกิน | 790 ถึง 800 โวลต์ | ไดรฟ์ตัดการเชื่อมต่อ แรงบิดหายไป เบรกกลไกกระแทกเข้าทันที |
แถวสุดท้ายคือแถวที่สำคัญในเชิงพาณิชย์ เมื่อไดรฟ์ทริป น้ำหนักบรรทุกไม่ได้หยุดอย่างนุ่มนวล เบรกปิดลงบนดรัมที่กำลังหมุน ลวดสลิงและชุดเกียร์รับแรงกระแทก และบนรอกหนัก รางวิ่งทั้งรางจะรู้สึกได้ นี่คือเหตุผลที่ "แค่ใส่ไดรฟ์ใหญ่ขึ้น" เป็นคำแนะนำที่ไม่ดี และเหตุผลที่ตัวต้านทานไม่ใช่อุปกรณ์เสริมเสริมบนรอก
เพราะไดรฟ์อเนกประสงค์ถูกออกแบบสำหรับน้ำหนักบรรทุกที่ต้านกลับเล็กน้อย ขณะที่รอกต้านกลับมาก ผู้จำหน่ายไดรฟ์สำหรับเครนรายหนึ่งกล่าวไว้ตรง ๆ ว่า: เอา VFD มาตรฐานไปใส่สายพานลำเลียง มันทำงานได้สวยงาม เอาไดรฟ์เดียวกันไปใส่รอกเครน มันมีแนวโน้มจะฟอลต์ด้วยข้อผิดพลาดแรงดันเกินในการยกหนักครั้งแรก คำอธิบายของพวกเขาคือสิ่งที่กล่าวข้างต้นในถ้อยคำที่สั้นกว่า และผลลัพธ์ที่พวกเขาระบุก็คือสิ่งที่คุณจะกลัวจริง ๆ เมื่อ VFD ตัดการทำงานกลางอากาศ เบรกกลไกจะกระแทกปิด และเครนจะรับแรงกระแทกเชิงกล
Danfoss พูดสิ่งเดียวกันจากอีกด้าน หากไม่มีตัวต้านทานเบรก แรงดันลิงก์ไฟตรงจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนไดรฟ์ตัดตัวเองเพื่อป้องกัน คู่มือการออกแบบของพวกเขาจึงมีคำเตือนที่ทุกคนที่เคยถูกบอกว่าการควบคุมแรงดันเกินจะแก้ปัญหานี้ได้ควรอ่าน ฟังก์ชันควบคุมแรงดันเกิน ซึ่งให้ไดรฟ์ผ่านช่วงแรงดันบัสที่เพิ่มขึ้นได้โดยการลดความถี่เอาต์พุต ถูกปิดใช้งานโดยค่าเริ่มต้นในคู่มือเบรกของพวกเขา และถูกทำเครื่องหมายโดยเฉพาะว่าห้ามเปิดใช้งานในการใช้งานยกของ พร้อมระบุผลลัพธ์คือการบาดเจ็บของบุคคลและความเสียหายของอุปกรณ์
อ่านข้อความนั้นอย่างละเอียด เพราะมันอธิบายโหมดความล้มเหลวที่ไม่มีใครคาดคิด การควบคุมแรงดันเกินทำงานโดยปล่อยให้มอเตอร์หมุนเร็วกว่าที่สั่ง ซึ่งบนสายพานลำเลียงไม่เป็นอันตราย และบนรอกหมายความว่าน้ำหนักบรรทุกลงเร็วกว่าที่ผู้ควบคุมสั่ง ไดรฟ์รอดชีวิต น้ำหนักบรรทุกมาถึงเร็วและแรง
การวินิจฉัยส่วนใหญ่เป็นเรื่องของจังหวะเวลา ไดรฟ์ที่ทริปตอนไม่ได้ทำงานหรือตอนเปิดเครื่องเป็นปัญหาแหล่งจ่ายและการวัดค่า ไดรฟ์ที่ทริปเฉพาะขณะลดลง หรือเฉพาะขณะลดความเร็ว ชี้ตรงไปที่การสร้างพลังงานกลับและเส้นทางพลังงาน ไดรฟ์ที่ทริปตรงจุดเปลี่ยนเบรกพอดีเป็นปัญหาการลำดับการทำงาน และต้องดูความเร็ว แรงบิด และสัญญาณป้อนกลับของเบรกบนเส้นเวลาเดียวกันก่อนที่ใครจะเปลี่ยนชิ้นส่วน การรีเซ็ตซ้ำ ๆ จะทำลายหลักฐานและในกรณีเลวร้ายที่สุดจะทำให้ชอปเปอร์เสียหาย
ตัวเลขสองตัวที่มักสับสน ค่าความต้านทานกำหนดว่ากำลังไฟฟ้าไหลเท่าไรที่แรงดันบัสหนึ่ง ๆ เพราะกำลังเท่ากับแรงดันยกกำลังสองหารด้วยความต้านทาน พิกัดวัตต์กำหนดว่าตัวต้านทานระบายความร้อนได้ต่อเนื่องเท่าไร ตัวหนึ่งควบคุมว่าไดรฟ์จะทริปหรือไม่ อีกตัวควบคุมว่าตัวต้านทานจะรอดตลอดกะหรือไม่
ทางลัดที่ใช้กันทั่วไปมาจากผู้ผลิตไดรฟ์ บันทึกการใช้งานงานยกของของ Schneider กำหนดให้ตัวต้านทานมีพิกัดไม่น้อยกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ของกำลังมอเตอร์สำหรับการเคลื่อนที่แนวตั้ง และ 25 เปอร์เซ็นต์สำหรับแนวราบ โดยค่าความต้านทานต้องสูงกว่าค่าต่ำสุดที่ไดรฟ์ระบุและใกล้เคียงกับค่านั้นมากที่สุด Danfoss ให้สูตรสำหรับความต้านทานที่รวมประสิทธิภาพมอเตอร์ประมาณ 0.90 และประสิทธิภาพไดรฟ์ประมาณ 0.98 และเตือนว่าความต้านทานที่สูงขึ้นจะลดแรงบิดเบรกที่ทำได้ จนไดรฟ์ทริปจากแรงดันเกินของลิงก์ไฟตรงแทน
กฎ 50 เปอร์เซ็นต์นั้นเป็นกฎแรงบิด ไม่ใช่กฎความร้อน และความแตกต่างนี้สำคัญเมื่อมีคนพยายามประหยัดเงิน นี่คือสิ่งที่รอกทั่วไประบายออกจริง
| รอก | มอเตอร์ | ตัวต้านทานตามกฎ 50 เปอร์เซ็นต์ | กำลังสูงสุดที่ส่งกลับจริง | กำลังเฉลี่ยตลอดกะ |
|---|---|---|---|---|
| โซ่ 1 ตัน 8 ม./นาที | 1.5 กิโลวัตต์ | 0.75 กิโลวัตต์ | 1.11 กิโลวัตต์ | 0.19 กิโลวัตต์ |
| โซ่ 2 ตัน 8 ม./นาที | 3 กิโลวัตต์ | 1.5 กิโลวัตต์ | 2.2 กิโลวัตต์ | 0.67 กิโลวัตต์ |
| ลวดสลิง 5 ตัน 6 ม./นาที | 7.5 กิโลวัตต์ | 3.75 กิโลวัตต์ | 4.17 กิโลวัตต์ | 0.63 กิโลวัตต์ |
| ลวดสลิง 10 ตัน 8 ม./นาที | 13 กิโลวัตต์ | 6.5 กิโลวัตต์ | 11.1 กิโลวัตต์ | 1.67 กิโลวัตต์ |
| รางคู่ 20 ตัน 5 ม./นาที | 30 กิโลวัตต์ | 15 กิโลวัตต์ | 13.9 กิโลวัตต์ | 5.2 กิโลวัตต์ |
| รถเข็น 50 ตัน 4 ม./นาที | 55 กิโลวัตต์ | 27.5 กิโลวัตต์ | 27.8 กิโลวัตต์ | 12.5 กิโลวัตต์ |
ค่าเฉลี่ยเป็นของเรา คำนวณสำหรับภาระงาน 20 ถึง 120 รอบการลดลงต่อชั่วโมงขึ้นกับชั้นการใช้งาน ครึ่งหนึ่งมีน้ำหนักบรรทุก และใช้ตัวคูณ 0.90 สำหรับสิ่งที่ภาคหน้าดูดรับจริง มีสองสิ่งเกิดขึ้นจากตารางนี้
หนึ่ง สำหรับทุกเครื่องที่ต่ำกว่าประมาณ 10 ตัน ตัวต้านทานทำงานที่หนึ่งในห้าของพิกัดหรือน้อยกว่า นั่นเป็นเรื่องปกติและเป็นเหตุผลที่ตัวต้านทานมีราคาถูก สอง สำหรับเครื่อง 20 หรือ 50 ตัน กำลังสูงสุดที่ส่งกลับใกล้เคียงกับพิกัดมอเตอร์เอง ซึ่งเป็นเหตุผลที่กฎ 50 เปอร์เซ็นต์มีอยู่ และเหตุผลที่มันหยุดเป็นค่าที่อนุรักษ์นิยมที่ปลายบนของช่วง บนเครื่อง 50 ตัน ตัวต้านทานถูกกำหนดที่ 27.5 กิโลวัตต์ และเครื่องส่งกลับ 27.8 กิโลวัตต์ ไม่มีระยะเผื่อในตัวเลขนั้นเลย และไม่มีอะไรผิดกับกฎนั้น มันสมมติว่าคุณเบรกที่แรงบิดพิกัด ไม่ใช่เกินกว่านั้น
จุดที่คนมักมีปัญหาคือทิศทางตรงกันข้าม การกำหนดขนาดตัวต้านทานจากค่าเฉลี่ย ซึ่งดูขยันขันแข็งและมีต้นทุนต่ำกว่า ให้ตัวต้านทานที่มีมวลความร้อนเท่าถ้วยกาแฟ และกะแรกที่จบลงด้วยชอปเปอร์เสียหาย การใส่ความต้านทานต่ำลงเพื่อ "เบรกแรงขึ้น" แย่กว่า คำแนะนำการแก้ปัญหาของ Delta ระบุชัดเจนว่าความต้านทานที่ต่ำเกินไปสามารถทำให้ชอปเปอร์รับภาระเกิน และค่าความต้านทานที่วัดตอนเย็นไม่ได้พิสูจน์อะไรเกี่ยวกับการถ่ายเทพลังงานขณะใช้งาน
การลดลงอย่างต่อเนื่องจะทำให้ตัวต้านทานเบรกแบบไดนามิกสูงเกิน 400 องศาเซลเซียส ซึ่งคือ 750 องศาฟาเรนไฮต์ นั่นไม่ใช่ความผิดพลาด นั่นคือผลิตภัณฑ์ที่กำลังทำงาน ซึ่งเป็นเหตุผลที่คำแนะนำเดียวกันบอกว่าตัวต้านทานต้องติดตั้งนอกตู้ไฟฟ้า ในกล่องครอบสแตนเลสที่ระบายอากาศได้ ห่างจากสิ่งที่ติดไฟได้
กรณีศึกษาที่มีประโยชน์ที่สุดที่เราเคยพบคือผลงานของ ABB ที่ New Zealand Steel ซึ่งเผยแพร่ในเดือนมิถุนายน 2026 เครนกานทรีในอ่าวหล่อสองตัวขนาด 125 ตันเคลื่อนย้ายทัพพีบรรจุน้ำเหล็ก 80 ตัน และโรงงานผลิตประมาณ 670,000 ตันต่อปี ดังนั้นเครื่องหล่อที่หยุดทำงานจึงไม่ใช่ความไม่สะดวกในการบำรุงรักษา การติดตั้งไดรฟ์แบบเดิมใช้ตู้ตัวต้านทานเบรกแปดตู้บนดาดฟ้า เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลขนาดใหญ่ เพื่อเผาพลังงานจากทุกรอบการลดลง ในโรงงานเหล็กที่มีฝุ่น ตัวต้านทานเหล่านี้ต้องล้างทุกเดือนเพื่อป้องกันไม่ให้ฝุ่นสะสมทำให้เกิดความร้อนเฉพาะจุด และการล้างหมายถึงช่างเทคนิคต้องทำงานที่ความสูง 23 เมตรในพื้นที่จำกัด
ไดรฟ์รีเจเนอเรทีฟห้าตัวเข้ามาแทนที่การติดตั้งทั้งหมด ตู้แปดตู้และสายเคเบิลของมันถูกถอดออก การปีนขึ้นไปทุกเดือนหยุดลง และโรงงานรายงานการใช้ไฟฟ้าลดลง 40 ถึง 45 เปอร์เซ็นต์ในระยะเริ่มต้นของการเดินเครื่อง
ข้อสงวนสองประการเกี่ยวกับตัวเลขนั้น มันเป็นตัวเลขของโรงงานเองจากการเดินเครื่องช่วงต้น ไม่ใช่การวัดแบบควบคุม และรวมถึงมากกว่าการนำพลังงานเบรกกลับมาใช้ เพราะการเอาตู้ตัวต้านทานแปดตู้ออกจากห้องไฟฟ้าก็ลดภาระเครื่องปรับอากาศขนาดใหญ่ไปด้วย แต่ทิศทางไม่เป็นที่สงสัย และเรื่องการบำรุงรักษาคือส่วนที่โน้มน้าวผู้จัดการโรงงาน ตัวต้านทานที่ต้องปัดฝุ่นบนที่สูงคือตัวต้านทานที่ในที่สุดก็จะเกิดไฟไหม้
นี่คือส่วนที่การตลาดส่วนใหญ่หายไป เราใช้เครื่องเจ็ดตัวเดียวกัน กำหนดภาระงานตามจริงสำหรับแต่ละตัว และคิดราคาพลังงานที่ได้คืนที่ 0.12 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ส่วนต่างราคารีเจเนอเรทีฟเป็นช่วงการวางแผนของเราเองสำหรับภาคหน้าแทนตัวต้านทาน ตั้งแต่ประมาณ 700 ดอลลาร์สหรัฐบนไดรฟ์รอกโซ่ขนาดเล็ก ถึง 6,500 ดอลลาร์สหรัฐบนไดรฟ์รถเข็น 55 กิโลวัตต์
| รอก | ภาระงาน | พลังงานที่ได้คืนต่อปี | มูลค่าต่อปี | ระยะคืนทุนของส่วนต่างราคารีเจเนอเรทีฟ |
|---|---|---|---|---|
| โซ่ 0.5 ตัน 3 ม. | A3, 60 รอบ/ชม., 800 ชม. | 75 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 9 ดอลลาร์สหรัฐ | ไม่มีวัน |
| โซ่ 1 ตัน 3 ม. | A3, 60 รอบ/ชม., 800 ชม. | 150 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 18 ดอลลาร์สหรัฐ | 50 ปี |
| โซ่ 2 ตัน 4 ม. | A4, 80 รอบ/ชม., 1,200 ชม. | 800 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 96 ดอลลาร์สหรัฐ | 11 ปี |
| ลวดสลิง 5 ตัน 6 ม. | A5, 20 รอบ/ชม., 2,000 ชม. | 1,251 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 150 ดอลลาร์สหรัฐ | 8 ปี |
| ลวดสลิง 10 ตัน 8 ม. | A5, 20 รอบ/ชม., 2,000 ชม. | 3,335 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 400 ดอลลาร์สหรัฐ | 4 ปี |
| รางคู่ 20 ตัน 10 ม. | A6, 25 รอบ/ชม., 3,000 ชม. | 15,635 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 1,876 ดอลลาร์สหรัฐ | 2 ปี |
| รถเข็น 50 ตัน 12 ม. | A6 ถึง A7, 20 รอบ/ชม., 4,000 ชม. | 50,031 กิโลวัตต์ชั่วโมง | 6,004 ดอลลาร์สหรัฐ | 1 ปี |
จุดตัดอยู่ที่ประมาณ 5 ถึง 10 ตัน และขึ้นกับจำนวนชั่วโมงเกือบทั้งหมด ไม่ใช่ความสามารถในการยก โรงงานที่เดินรอก 5 ตันสามกะจะคืนทุนภาคหน้ารีเจเนอเรทีฟได้เร็วกว่าโรงงานที่เดินรอก 20 ตันวันละสองชั่วโมง
การวัดที่เผยแพร่จัดกรอบแบบจำลองของเราโดยไม่ขัดแย้งกับมัน ABB รายงานเครนจัดการของเสียที่มีมอเตอร์ยก 55 กิโลวัตต์ เคลื่อนที่ระยะไกล 9 กิโลวัตต์ และรถเข็น 4.5 กิโลวัตต์ ประหยัด 15.6 เมกะวัตต์ชั่วโมง และ 2,750 ดอลลาร์สหรัฐต่อปี ซึ่งพวกเขาระบุว่าเป็นการประหยัดพลังงาน 32 เปอร์เซ็นต์เทียบกับเทคโนโลยีตัวต้านทานที่ถูกแทนที่ Konecranes ระบุถึง 30 เปอร์เซ็นต์สำหรับระบบรีเจเนอเรทีฟของบริษัท การศึกษาในปี 2014 เกี่ยวกับมอเตอร์ยกของที่ Konecranes ระบุสัดส่วนที่นำกลับได้ของพลังงานการลดลงอยู่ที่ 20 ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นช่วงกว้างและซื่อสัตย์เช่นนั้น เพราะขึ้นกับว่ามีสัดส่วนเท่าไรของรอบการทำงานที่เป็นการลดลงแบบมีน้ำหนักบรรทุก
กรณี 50 ตันของเรานำกลับมาใช้ 50 เมกะวัตต์ชั่วโมงต่อปี มากกว่าตัวเลขของ ABB ถึงสามเท่าบนมอเตอร์ที่ใกล้เคียงกัน นั่นไม่ใช่ความขัดแย้ง เครนของพวกเขาจัดการของเสียในโรงเก็บ ของเราคือรถเข็นในอ่าวหล่อที่มีการลดลงแบบมีน้ำหนักบรรทุก 20 ครั้งต่อชั่วโมงเป็นเวลา 4,000 ชั่วโมง ฟิสิกส์เดียวกัน แต่ภาระงานมากกว่าสี่เท่า
มันดันแรงดันให้สูงขึ้น และนี่ไม่ใช่เรื่องทางทฤษฎี การศึกษาในปี 2007 เกี่ยวกับเครนกานทรีที่ท่าเรือ Kaohsiung บันทึกการเพิ่มขึ้นของแรงดันที่สถานีโดยไม่พึงประสงค์ซึ่งเกิดจากการเบรกแบบรีเจเนอเรทีฟของเครื่อง DC และเสนอวิธีกำจัดมัน การรณรงค์วัดค่าในปี 2010 บนเครนกานทรีที่ท่าเรือ Muuga ในเอสโตเนียบันทึกสิ่งเดียวกันจากมุมมองคุณภาพไฟฟ้า: การลดรอกและการเบรกรถเข็นป้อนกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานกลับเข้าสู่กริด และเนื่องจากน้ำหนักบรรทุกเปลี่ยนแปลงในทุกรอบ การไหลของพลังงานจึงเปลี่ยนตามไปด้วย บทความทั้งสองเก่า และทั้งสองอธิบายเครื่องที่ยังใช้งานอยู่
บนแหล่งจ่ายของโรงงานที่มีหม้อแปลงแข็ง รอกที่คืนกำลัง 5 กิโลวัตต์เป็นเวลายี่สิบวินาทีเป็นข้อผิดพลาดจากการปัดเศษ บนชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ใช่ Cummins กล่าวถึงกรณีนี้โดยตรงในคำแนะนำการใช้งานสำหรับเครนกานทรีแบบยาง: กำลังไฟฟ้าย้อนกลับจากรอกแบบรีเจเนอเรทีฟมักถูกดูดซับโดยโหลดอื่นที่เชื่อมต่ออยู่ แต่มีสถานการณ์ที่มันเกินกว่าที่โหลดเหล่านั้นดึงอยู่ และพลังงานที่สร้างกลับจะถูกดันเข้าสู่ขั้วอัลเทอร์เนเตอร์ พวกเขาเก็บบันทึกการใช้งานแยกต่างหากเรื่องโหลดรีเจเนอเรทีฟและกำลังไฟฟ้าย้อนกลับด้วยเหตุผลนี้พอดี
สิ่งที่หมายความในทางปฏิบัติคือรอกบนชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องตัดสินใจหนึ่งในสามข้อก่อนส่งมอบ ปิดเส้นทางการสร้างพลังงานกลับ ซึ่งเปลี่ยนไดรฟ์กลับเป็นเครื่องจักรที่ใช้ตัวต้านทาน กำหนดขนาดชุดเครื่องและระบบป้องกันให้ทนกำลังไฟฟ้าย้อนกลับ ซึ่งมักหมายถึงอัลเทอร์เนเตอร์ที่ใหญ่กว่าที่การคำนวณโหลดบ่งชี้ หรือยอมรับว่ารีเลย์กำลังไฟฟ้าย้อนกลับจะทริปชุดเครื่อง และไปรู้เอาที่หน้างาน ระบบป้องกันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่วนใหญ่ตั้งให้ทริปที่เปอร์เซ็นต์เล็ก ๆ ของกำลังไฟฟ้าย้อนกลับ โดยทั่วไปอยู่ในหลักหน่วยถึงต้นหลักสิบ ดังนั้นรอกที่สร้างพลังงานกลับ 20 เปอร์เซ็นต์ของพิกัดชุดเครื่องจะทริปมัน
| ผลกระทบต้นทาง | จุดที่ปรากฏ | สิ่งที่ควรทำ |
|---|---|---|
| แรงดันเพิ่มขึ้นที่จุดเชื่อมต่อร่วม | ไฟกะพริบ ไดรฟ์อื่นบนบัสเดียวกันทริปจากแรงดันเกิน | ตรวจสอบแรงดันที่จุดเชื่อมต่อร่วมระหว่างการลดลงแบบมีน้ำหนักบรรทุก ไม่ใช่ตอนไม่ได้ทำงาน |
| กำลังไฟฟ้าย้อนกลับเข้าสู่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า | รีเลย์กำลังไฟฟ้าย้อนกลับทริป ความเร็วรอบเครื่องยนต์ไม่เสถียร | ตัดสินใจก่อนส่งมอบ ตามที่อธิบายข้างต้น |
| ปฏิกิริยากับการชดเชยเพาเวอร์แฟกเตอร์ | แรงดันเกินและความเครียดของตัวเก็บประจุเมื่อแบงก์ของโรงงานทำงานอยู่ | ถามว่าตัวเก็บประจุถูกดีจูนหรือไม่ และที่ลำดับฮาร์มอนิกใด |
| ฮาร์มอนิกที่จุดเชื่อมต่อร่วม | ขีดจำกัด IEEE 519 เรื่องความเพี้ยนของแรงดันและ TDD | ภาคหน้ารีเจเนอเรทีฟมักปรับปรุงเรื่องนี้ ที่เพาเวอร์แฟกเตอร์ 0.99 และความเพี้ยนของกระแสต่ำ |
| ทิศทางการวัด | การประหยัดที่ไม่เคยปรากฏบนบิล | มิเตอร์สองทิศทาง คลาส 0.5S ก่อนการทดสอบเดินเครื่อง |
บรรทัดเรื่องการวัดไม่ใช่เรื่องตลก เราเคยเห็นโรงงานติดตั้งไดรฟ์รีเจเนอเรทีฟ ไม่ได้วัดอะไรเลย และสรุปหลังจากหกเดือนว่าไดรฟ์ไม่ได้ทำอะไร มิเตอร์ที่มีอยู่วัดเฉพาะการนำเข้า ไม่มีอะไรเสีย การประหยัดนั้นเพียงแต่มองไม่เห็น
ไม่จริง และนี่คือจุดที่เข้าใจผิดมากที่สุดในหัวข้อทั้งหมด รอกแบบมอเตอร์กรงกระรอกธรรมดาที่มีความเร็วสองระดับและคอนแทคเตอร์สองตัวคืนพลังงานให้โรงงานอยู่แล้ว เมื่อน้ำหนักบรรทุกแบบฉุดขับมอเตอร์ให้หมุนเกินความเร็วซิงโครนัส เครื่องเหนี่ยวนำจะกลายเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ บนมอเตอร์ 50 เฮิรตซ์สี่ขั้ว ความเร็วซิงโครนัสคือ 1,500 รอบต่อนาที ดังนั้นการลดลงที่ดันเพลาให้ถึง 1,680 รอบต่อนาทีจะทำให้เครื่องเข้าสู่โหมดสร้างพลังงานและกระแสไหลกลับผ่านคอนแทคเตอร์
สิ่งที่มันไม่ทำคือควบคุมอะไร กำลังไฟฟ้าที่สร้างกลับมาพร้อมกับการดึงกำลังรีแอคทีฟจำนวนมากสำหรับการสร้างสนามแม่เหล็ก ดังนั้นเพาเวอร์แฟกเตอร์ในสภาวะนั้นต่ำ และความเร็วในการลดลงถูกกำหนดโดยน้ำหนักบรรทุก ไม่ใช่โดยผู้ควบคุม เบรกทำหน้าที่หยุด ไม่มีบัสไฟตรงให้ทริป ซึ่งเป็นเหตุผลที่รอกเหล่านี้ไม่เคยแสดงฟอลต์แรงดันเกินที่ทำให้ทุกคนต้องเปิดคู่มือ
ความแตกต่างจริงระหว่างวิธีการควบคุมคือกระแสกระชากและการสึกหรอ ไม่ใช่การนำพลังงานกลับ
| วิธีการสตาร์ท | กระแสสตาร์ทโดยทั่วไป | ผลที่เกิดกับรอก |
|---|---|---|
| คอนแทคเตอร์ ต่อตรงเข้าสาย | 600 ถึง 700 เปอร์เซ็นต์ของกระแสพิกัดเต็มโหลด พร้อมสไปก์เกิน 10 เท่าตอนปิดหน้าสัมผัส | แรงดันตกบนแหล่งจ่ายอ่อน แรงกระแทกเชิงกล การสึกหรอของเบรกและข้อต่อ |
| ซอฟต์สตาร์ทเตอร์ | 200 ถึง 450 เปอร์เซ็นต์ของกระแสพิกัดเต็มโหลด | เริ่มนุ่มนวลขึ้น แต่ไม่มีการควบคุมความเร็วต่อเนื่องและไม่มีเส้นทางนำพลังงานกลับ |
| VFD | ที่หรือต่ำกว่า 100 เปอร์เซ็นต์ของกระแสพิกัดเต็มโหลด | ไม่มีกระแสกระชาก การลดลงถูกควบคุม และมีที่ให้วางพลังงานที่สร้างกลับ |
ดังนั้นประโยคขายที่ซื่อสัตย์จึงไม่ใช่ "รีเจเนอเรทีฟกับไม่รีเจเนอเรทีฟ" แต่เป็น "การสร้างพลังงานกลับแบบควบคุมกับการสร้างพลังงานกลับแบบไม่ควบคุม" ผู้ซื้อที่เข้าใจเรื่องนี้จะถามคำถามที่ถูก นั่นคือพลังงานไปที่ใดระหว่างการลดลง และจะไม่จ่ายเงินเพิ่มสำหรับคำเพียงคำเดียว
ไม่เคย และประมวลกฎระบุไว้สองครั้ง แหล่งข้อมูลในอุตสาหกรรมรอกแห่งหนึ่งกล่าวไว้ตรง ๆ ว่า: ประมวลกฎความปลอดภัยกำหนดว่าเครนต้องมีวิธีการเบรกทั้งทางไฟฟ้าและทางกล โดยด้านกลไกครอบคลุมด้วยดิสก์เบรก และด้านไฟฟ้าด้วยความสามารถในการสร้างพลังงานกลับของมอเตอร์ ซึ่งต้องไม่ยอมให้ความเร็วในการลดลงเกินขีดจำกัดสูงสุดเกิน 10 เปอร์เซ็นต์ 10 เปอร์เซ็นต์นั้นคือการทดสอบทั้งหมด การเบรกที่ไม่สามารถรักษาความเร็วให้อยู่ในเกณฑ์นั้นไม่ใช่วิธีการเบรก แต่เป็นตัวหน่วง
CMAA Specification 70 กำหนดขนาดเบรกของรอกจากแรงบิดพิกัดเต็มโหลดของมอเตอร์ ณ จุดที่เบรกถูกใช้งาน และแยกแยะแรงบิดหยุดออกจากแรงบิดยึด น้ำหนักบรรทุกแบบฉุดอย่างรอกต้องการทั้งสองอย่าง สะพานหรือรถเข็นต้องการเพียงพอที่จะหยุด แล้วแรงเสียดทานจะทำให้มันอยู่ที่นั่น นั่นคือเหตุผลที่เบรกของรอกเป็นชิ้นส่วนที่ต่างจากเบรกของแนวราบ แม้ว่าแคตตาล็อกจะแสดงหมายเลขชิ้นส่วนเดียวกัน
Fail-safe ในบริบทนี้หมายถึงใช้สปริงจับและปลดด้วยไฟฟ้า เมื่อขดลวดไฟฟ้าหมดกำลัง สปริงจะปิดเบรก ซึ่งเป็นเหตุผลที่ไฟฟ้าดับจะยึดน้ำหนักบรรทุกไว้แทนที่จะทำตก มาตรฐานทางทะเลของ OSHA ระบุข้อกำหนดในประโยคเดียว: การล้มเหลวของพลังงานไฟฟ้าต้องหยุดการเคลื่อนที่และตั้งเบรกโดยไม่ต้องมีการกระทำใด ๆ จากผู้ควบคุม ในกรณีที่ยกน้ำหนักบรรทุกผ่านเหนือผู้คน จะเพิ่มเบรกฉุกเฉินฝั่งเอาต์พุตบนเพลาเอาต์พุตของชุดเกียร์หรือหน้าแปลนดรัม โดยกำหนดขนาดที่แรงบิดเอาต์พุตของชุดเกียร์ด้วยตัวคูณความปลอดภัย 1.5 เพราะเบรกที่ติดตั้งบนมอเตอร์ไม่สามารถป้องกันเพลาอินพุตที่หักได้
| ข้อกำหนด | แหล่งที่มา | ความหมายสำหรับรอกรีเจเนอเรทีฟ |
|---|---|---|
| ต้องมีการเบรกทั้งทางไฟฟ้าและทางกล | แนวปฏิบัติอุตสาหกรรมรอกและประมวลกฎความปลอดภัยเครน | ไดรฟ์ไม่ได้แทนดิสก์เบรก แต่เปลี่ยนความถี่ในการใช้งาน |
| ความเร็วในการลดลงไม่เกินกว่าค่าสูงสุดเกิน 10 เปอร์เซ็นต์ | แหล่งเดียวกัน อ้างข้อกำหนดการเบรกเชิงกล | การทดสอบการยอมรับที่ไดรฟ์รีเจเนอเรทีฟต้องผ่าน โดยมีน้ำหนักบรรทุกที่ความเร็วเต็ม |
| เบรกกำหนดขนาดจากแรงบิดพิกัดเต็มโหลดของมอเตอร์ที่ตัวเบรก | CMAA Specification 70 | แรงบิดยึดและแรงบิดหยุดเป็นตัวเลขที่แยกจากกัน และจำเป็นทั้งสองค่า |
| เบรกยึดได้ 125 เปอร์เซ็นต์ของพิกัดน้ำหนักบรรทุก ความเร็วในการลดลงภายใน 120 เปอร์เซ็นต์ | ข้อกำหนดรอก ASME B30.16 | ขอรายงานผลการทดสอบ ไม่ใช่แผ่นการคำนวณ |
| ไฟฟ้าดับหยุดการเคลื่อนที่และตั้งเบรกโดยไม่ต้องมีการกระทำของผู้ควบคุม | OSHA 1919.22 งานทางทะเลและการขนถ่ายสินค้า | เหตุผลที่เบรกใช้สปริงจับ และเหตุผลที่ไดรฟ์ต้องไม่สามารถขัดขวางมันได้ |
มีปฏิสัมพันธ์อีกอย่างที่ควรกล่าวถึง เพราะมันละเอียดอ่อนและเป็นจุดที่คำเตือนของ Danfoss กัดเจ็บ ไดรฟ์รีเจเนอเรทีฟถือเบรกเปิดไว้ขณะควบคุมน้ำหนักบรรทุกด้วยไฟฟ้า ซึ่งลดการสึกหรอของเบรกลงอย่างมากและเป็นประโยชน์จริง แต่ถ้าไดรฟ์ได้รับอนุญาตให้ผ่านแรงดันเกินด้วยการเร่งความเร็วขึ้น เบรกกลไกก็เป็นสิ่งเดียวที่เหลืออยู่ซึ่งรู้ขีดจำกัดความเร็ว บนสายพานลำเลียงไม่มีใครสังเกต บนรอก กฎ 10 เปอร์เซ็นต์มีอยู่เพื่อหยุดการออกแบบแบบนี้พอดี
ISO 4301-1:2016 จำแนกชั้นการใช้งานเครนด้วยสามสิ่ง: จำนวนรอบการทำงานทั้งหมดตลอดอายุการออกแบบ สเปกตรัมน้ำหนักบรรทุก และระยะเคลื่อนย้ายเฉลี่ย สำหรับกลไกรอก มาตรฐานอนุญาตให้จำแนกไดรฟ์แยกจากโครงสร้าง ซึ่งสำคัญตรงนี้เพราะพลังงานที่สร้างกลับแปรผันตามรอบ ชั่วโมง และระยะเคลื่อนที่ของตะขอ ไม่ใช่ตามน้ำหนักตันเพียงอย่างเดียว
มอเตอร์ยกของเกือบทั้งหมดเป็นเครื่องจักรแบบทำงานไม่ต่อเนื่อง งานวิจัยของ Konecranes เกี่ยวกับมอเตอร์ยกของอธิบายกรณีมาตรฐานว่าเป็น S3 ที่มีรอบการทำงาน 40 หรือ 60 เปอร์เซ็นต์ หมายถึงสี่หรือหกนาทีที่กำลังพิกัดในทุกสิบนาที นั่นคือเหตุผลที่รอก 5 ตันสามารถใช้มอเตอร์ 7.5 กิโลวัตต์และยังยกได้ 5 ตัน: พิกัดสมมติว่ามันจะไม่ทำเช่นนั้นอย่างต่อเนื่อง
| ชั้น | รอบต่อชั่วโมง | ชั่วโมงต่อปี | ผลต่อรอก 10 ตัน |
|---|---|---|---|
| A3 เบา | สูงสุด 60 | 800 ถึง 1,600 | ประมาณ 1,300 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี ใช้ตัวต้านทานเท่านั้น ไม่ต้องเถียง |
| A4 ปานกลาง | 60 ถึง 120 | 1,600 ถึง 3,000 | ประมาณ 2,500 กิโลวัตต์ชั่วโมง ก้ำกึ่ง ขึ้นกับอัตราค่าไฟฟ้า |
| A5 หนัก | 120 ถึง 240 | 3,000 ถึง 5,000 | ประมาณ 3,300 กิโลวัตต์ชั่วโมง การสร้างพลังงานกลับมีเหตุผลรองรับ |
| A6 หนักมาก | 240 ถึง 400 | 5,000 ถึง 8,000 | เกิน 8,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซื้อภาคหน้า และซื้อมิเตอร์ด้วย |
| A7 และ A8 รุนแรงถึงต่อเนื่อง | เกิน 400 | เกิน 8,000 | การสร้างพลังงานกลับเป็นตัวเลือกที่ถูก และตัวต้านทานกลายเป็นรายการบำรุงรักษา |
นี่คือตัวเลขที่ต้องโต้เถียง ไม่ใช่น้ำหนักตัน รอก 10 ตันเดียวกันนำพลังงานกลับได้มากกว่าสี่เท่าที่ A6 เมื่อเทียบกับ A4 โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงฮาร์ดแวร์ ซึ่งเป็นเหตุผลที่ข้อกำหนดที่เขียนว่า "10 ตัน รีเจเนอเรทีฟ" ไม่บอกอะไรคุณเลย และข้อกำหนดที่เขียนว่า "10 ตัน A6 300 รอบต่อชั่วโมง 6,000 ชั่วโมงต่อปี ระยะเคลื่อนที่ของตะขอ 8 เมตร" บอกคุณทุกอย่าง
การกระจายต่อไปนี้มาจากบันทึกการบริการของเราเองจากการติดตั้งรอก ไม่ใช่จากการสำรวจที่เผยแพร่ เราเขียนกำกับไว้เช่นนั้นเพราะตัวเลขเหล่านี้เป็นของเรา และผู้อ่านควรถือเช่นนั้น
| อาการ | สัดส่วน | สาเหตุที่แท้จริง |
|---|---|---|
| ทริปจากแรงดันเกินขณะลดลง | 31 เปอร์เซ็นต์ | ตัวต้านทานไม่ได้เชื่อมต่อ ชอปเปอร์ถูกปิดในพารามิเตอร์ หรือตั้งความต้านทานสูงเกินไป |
| ตัวต้านทานขาดวงจรหรือทริปจากความร้อน | 19 เปอร์เซ็นต์ | ขั้วต่อไหม้ที่ปลายตัวต้านทาน หรือกล่องครอบอุดตันด้วยฝุ่นในโรงงานสกปรก |
| น้ำหนักบรรทุกลอยหรือกระตุกตอนปลดเบรก | 17 เปอร์เซ็นต์ | ปลดเบรกก่อนที่ไดรฟ์จะสร้างแรงบิด หรือกลับกัน |
| ทรานซิสเตอร์ชอปเปอร์เสียหาย | 11 เปอร์เซ็นต์ | ความต้านทานต่ำกว่าค่าต่ำสุดของไดรฟ์ ที่ใส่เพราะเบรกแรงขึ้นบนแท่นทดสอบ |
| ไม่เคยเห็นการประหยัด | 9 เปอร์เซ็นต์ | มิเตอร์วัดเฉพาะการนำเข้า หรือไม่มีมิเตอร์เลย |
| ตู้ร้อนเกิน | 8 เปอร์เซ็นต์ | ตัวต้านทานติดตั้งภายในตู้เพื่อให้เดินสายสั้น |
| ความเร็วเพิ่มขึ้นโดยอธิบายไม่ได้ขณะลดลง | 5 เปอร์เซ็นต์ | เปิดการควบคุมแรงดันเกินค้างไว้บนไดรฟ์รอก |
สองรายการแรกคือการกำหนดค่าและการติดตั้ง ไม่ใช่คุณภาพชิ้นส่วน และทั้งสองป้องกันได้ด้วยต้นทุนต่ำ รายการสุดท้ายเป็นรายการเดียวที่เป็นอันตรายจริง ๆ และใช้เวลาสามสิบวินาทีในการตรวจสอบ: มองหาการควบคุมแรงดันเกินในพารามิเตอร์ของไดรฟ์และยืนยันว่าปิดอยู่
ได้ ด้วยสูตรเดียวและเครื่องคิดเลข และคุ้มค่าที่จะทำก่อนเปรียบเทียบใบเสนอราคาสองใบ กำลังไฟฟ้าขาเข้าที่ต้องการคือมวลคูณความโน้มถ่วงคูณความเร็วในการยก หารด้วยประสิทธิภาพของชุดเกียร์ มอเตอร์ และระบบร้อยลวดสลิง เราใช้ 0.85 ความเร็วในการยกคือตัวเลขที่หายไปจากใบเสนอราคาส่วนใหญ่ ซึ่งเป็นเหตุผลที่การตรวจสอบนี้แทบไม่เคยถูกทำ
| ความสามารถในการยก | ความเร็วในการยก | กำลังเชิงกลที่ตะขอ | กำลังขาเข้าที่ต้องการที่ 0.85 | พิกัดป้ายที่เราคาดหวัง |
|---|---|---|---|---|
| 1 ตัน | 8 ม./นาที | 1.31 กิโลวัตต์ | 1.54 กิโลวัตต์ | 1.5 กิโลวัตต์ |
| 2 ตัน | 8 ม./นาที | 2.62 กิโลวัตต์ | 3.08 กิโลวัตต์ | 3 กิโลวัตต์ |
| 3 ตัน | 8 ม./นาที | 3.92 กิโลวัตต์ | 4.62 กิโลวัตต์ | 4.5 กิโลวัตต์ |
| 5 ตัน | 8 ม./นาที | 6.54 กิโลวัตต์ | 7.69 กิโลวัตต์ | 7.5 กิโลวัตต์ |
| 10 ตัน | 7 ม./นาที | 11.45 กิโลวัตต์ | 13.46 กิโลวัตต์ | 13 กิโลวัตต์ |
| 5 ตัน ระบุที่ 6 ม./นาที | 6 ม./นาที | 4.91 กิโลวัตต์ | 5.78 กิโลวัตต์ | เราเคยเห็นการเสนอราคาที่ 4.0 กิโลวัตต์ |
ห้าแถวแรกให้ผลเกือบตรงกับพิกัดในแคตตาล็อกที่เผยแพร่ ซึ่งคือประเด็น เมื่อทราบความเร็วแล้ว ขนาดมอเตอร์ไม่ใช่เรื่องของความคิดเห็น แถวสุดท้ายเป็นตารางจริงที่เราเคยพบ ซึ่งรอก 5 ตันที่ 6 เมตรต่อนาทีระบุไว้ที่ 4 กิโลวัตต์ ขณะที่ฟิสิกส์ต้องการ 5.8 กิโลวัตต์ เป็นไปได้ว่าความเร็วนั้นจริง ๆ แล้วประมาณ 4 เมตรต่อนาทีที่น้ำหนักบรรทุกพิกัด หรือ 4 กิโลวัตต์เป็นตัวเลขช่วงเวลาสั้นที่ควรระบุพร้อมรอบการทำงาน ทั้งสองข้อตอบได้ในอีเมลฉบับเดียว ทั้งสองข้อตอบไม่ได้จากใบเสนอราคาเพียงอย่างเดียว ซึ่งเป็นเหตุผลที่คำถาม RFQ ข้างล่างขอรอบการทำงานและความเร็วในช่องแยกกัน
สิบบรรทัด ผู้จำหน่ายรอกรายใดก็ตอบได้ และคำตอบจะแยกผู้ที่สร้างรอกออกจากผู้ที่ประกอบรอก
หนึ่ง ความสามารถในการยกพิกัด ความเร็วในการยกที่น้ำหนักบรรทุกพิกัด และระยะเคลื่อนที่ของตะขอ หากไม่มีความเร็ว จะตรวจสอบพิกัดมอเตอร์ไม่ได้ เพราะกำลังเท่ากับมวลคูณความโน้มถ่วงคูณความเร็ว
สอง กำลังเอาต์พุตของมอเตอร์ ชั้นการใช้งาน และเปอร์เซ็นต์รอบการทำงาน S3 โดยระบุแยกจากตัวเลขโอเวอร์โหลดช่วงเวลาสั้นใด ๆ
สาม วิธีการควบคุม: คอนแทคเตอร์สองความเร็ว ซอฟต์สตาร์ทเตอร์ หรือ VFD พร้อมระบุตระกูลไดรฟ์และขนาดเฟรม
สี่ สำหรับ VFD ระบุว่ามีชอปเปอร์เบรกในตัวหรือไม่ และค่าความต้านทานต่ำสุดที่อนุญาตตามคู่มือไดรฟ์
ห้า พิกัดตัวต้านทานเป็นโอห์มและวัตต์ ตำแหน่งติดตั้ง พิกัดกล่องครอบ และการจัดระบบป้องกันความร้อน
หก ระบุว่ามีภาคหน้ารีเจเนอเรทีฟให้เลือกหรือไม่ ส่วนต่างราคาเท่าไร และไดรฟ์สามารถอัปเกรดภายหลังได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนตู้หรือไม่
เจ็ด ชนิดเบรก ใช้สปริงจับหรือแบบอื่น แรงบิดที่เพลาเบรก และมีเบรกฉุกเฉินฝั่งเอาต์พุตให้เลือกหรือไม่
แปด หลักฐานการทดสอบ: การยึดแบบสถิต 125 เปอร์เซ็นต์ ความเร็วในการลดลงภายใน 120 เปอร์เซ็นต์ และขีดจำกัดความเร็วในการลดลงเมื่อไดรฟ์อยู่ในโหมดเบรกไฟฟ้าเท่านั้น
เก้า รอบต่อปีที่คาดหวัง จำนวนชั่วโมง ระยะเคลื่อนที่เฉลี่ยของตะขอ และอัตราค่าไฟฟ้าที่คุณจ่าย เพื่อให้ผู้จำหน่ายแสดงการคำนวณพลังงานแทนที่จะเป็นเปอร์เซ็นต์
สิบ พลังงานที่สร้างกลับจะถูกวัดหรือไม่ และวัดด้วยอะไร มิเตอร์สองทิศทางเป็นวิธีเดียวที่จะรู้ว่าสิ่งใดสิ่งหนึ่งเหล่านี้ได้ผลหรือไม่
เราสร้างรอกตั้งแต่ 0.125 ถึง 100 ตัน และเราเคยเสนอราคาทั้งสองคำตอบ คือตัวต้านทานและภาคหน้า สำหรับเครื่องเดียวกันมากกว่าหนึ่งครั้ง ตัวเลขที่ใช้ตัดสินไม่ใช่น้ำหนักตัน แต่เป็นชั่วโมงคูณรอบคูณระยะเคลื่อนที่ของตะขอ และหากผู้จำหน่ายเสนอตัวเลขการนำกลับเป็นเปอร์เซ็นต์โดยไม่มีข้อมูลสามอย่างนั้น เปอร์เซ็นต์นั้นมาจากโบรชัวร์
หากคุณกำลังกำหนดขนาดรอกสำหรับภาระงานที่ยังไม่ได้นิยามเต็มที่ คุยกับเราก่อนสั่งไดรฟ์ ส่งรอบการทำงานมาให้เรา แล้วเราจะให้ตัวเลขทั้งสองแบบ ช่วงรอกและอุปกรณ์เสริมของเรา ครอบคลุมรุ่นโซ่และลวดสลิงตั้งแต่ 0.125 ถึง 100 ตัน และแพ็กเกจไฟฟ้าถูกเสนอราคาแยก เพื่อให้คุณเห็นว่าตัวต้านทานราคาเท่าไรและภาคหน้าราคาเท่าไร
ได้เฉพาะเมื่อไดรฟ์มีชอปเปอร์เบรกในตัวและมีขั้วต่อสำหรับมัน ซึ่งไดรฟ์ที่ออกแบบสำหรับงานรอกส่วนใหญ่มี แต่ไดรฟ์อเนกประสงค์หลายรุ่นไม่มี ตรวจสอบคู่มือสำหรับสองสิ่ง: มีทรานซิสเตอร์เบรกติดตั้งอยู่หรือไม่ และค่าความต้านทานต่ำสุดที่อนุญาตคือเท่าไร หากไดรฟ์ไม่มีชอปเปอร์ คุณต้องเพิ่มชุดเบรกแยกต่างหากแทนที่จะเป็นตัวต้านทานเปล่า ๆ และชุดนั้นต้องการแหล่งจ่ายของตัวเองและเอาต์พุตแจ้งข้อขัดข้องของตัวเองที่ต้องเดินสายกลับไปยังระบบควบคุมของเครน การติดตั้งเพิ่มโดยไม่เปลี่ยนพารามิเตอร์ของไดรฟ์เป็นวิธีที่พบบ่อยที่สุดในการใช้เงินแล้วยังทริปในการลดลงครั้งแรก
เพราะการยกดึงกำลังไฟฟ้าและการลดลงส่งกำลังไฟฟ้ากลับ การทริปคือไดรฟ์กำลังป้องกันบัสไฟตรงของตัวเองจากพลังงานที่มันกำจัดไม่ได้ ดังนั้นความผิดพลาดจึงอยู่ในเส้นทางพลังงาน: ตัวต้านทานที่ไม่ได้เชื่อมต่อ ชอปเปอร์ที่ถูกปิดในชุดพารามิเตอร์ ความต้านทานที่สูงเกินกว่าจะส่งกระแสได้เพียงพอ หรืออินเทอร์ล็อกความร้อนที่เปิดออก ไดรฟ์ที่ทริปตอนไม่ได้ทำงานหรือตอนเปิดเครื่องเป็นปัญหาที่ต่างออกไปโดยสิ้นเชิงและชี้ไปที่แหล่งจ่าย บันทึกทิศทาง ความเร็ว น้ำหนักบรรทุก และสถานะเบรก ณ ขณะที่ทริปก่อนที่ใครจะรีเซ็ตข้อขัดข้อง
ทำได้ แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องเป็นส่วนหนึ่งของการตัดสินใจ กำลังไฟฟ้าย้อนกลับจากน้ำหนักบรรทุกที่เคลื่อนลงมักถูกดูดซับโดยโหลดอื่นบนแหล่งจ่ายเดียวกัน และเมื่อไม่เป็นเช่นนั้น มันจะถูกดันเข้าสู่ขั้วอัลเทอร์เนเตอร์ ระบบป้องกันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักตั้งให้ทริปที่เปอร์เซ็นต์เล็ก ๆ ของกำลังไฟฟ้าย้อนกลับ ดังนั้นรอกที่คืนกำลัง 20 เปอร์เซ็นต์ของพิกัดชุดเครื่องจะทำให้ชุดเครื่องหยุดทำงาน ทางเลือกสามข้อคือปิดการสร้างพลังงานกลับ กำหนดขนาดชุดเครื่องและระบบป้องกันให้ทนกำลังไฟฟ้าย้อนกลับ หรือยอมรับการทริป ตัดสินใจก่อนส่งมอบ ไม่ใช่ระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง
ติดตั้งมิเตอร์สองทิศทางที่มีความแม่นยำคลาส 0.5S บนฟีดของรอกก่อนการทดสอบเดินเครื่อง และอ่านค่าหลังจากผ่านไปหนึ่งสัปดาห์ปกติ มิเตอร์ที่วัดเฉพาะการนำเข้าไม่สามารถแสดงการส่งออกได้ ดังนั้นโรงงานอาจเดินไดรฟ์รีเจเนอเรทีฟเป็นปีและไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงบนบิล มิเตอร์ยังช่วยยุติข้อโต้เถียงว่าภาระงานที่คุณอธิบายให้ผู้จำหน่ายฟังตรงกับภาระงานที่เครนทำงานจริงหรือไม่ ซึ่งมักเป็นจุดที่ความคลาดเคลื่อนอยู่ ขอจุดวัดจากเราสำหรับใบเสนอราคาทุกใบที่คุณรับจากเราด้วย: ติดต่อทีมวิศวกรรม แล้วเราจะทำเครื่องหมายไว้บนแผนภาพเส้นเดี่ยว
ไม่คุ้ม และตัวเลขไม่ได้ใกล้เคียงกันเลย รอกโซ่หนึ่งตันที่ลดความสูง 3 เมตรในภาระงานเบาทั่วไปคืนพลังงานประมาณ 150 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี ซึ่งคิดเป็น 18 ดอลลาร์สหรัฐที่ราคา 0.12 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ภาคหน้ารีเจเนอเรทีฟมีราคาแพงกว่าตัวต้านทานหลายร้อยดอลลาร์ ดังนั้นระยะคืนทุนจึงยาวถึงหลายทศวรรษ ยาวนานกว่ารอกจะใช้งานได้ ซื้อตัวต้านทาน ติดตั้งไว้นอกตู้ และใช้เงินส่วนต่างไปกับเบรกที่ปลดได้สะอาด
ตัวต้านทานเปลี่ยนพลังงานเป็นความร้อน ส่วนชุดรีเจเนอเรทีฟเปลี่ยนพลังงานกลับเป็นกระแสไฟจ่าย ตัวต้านทานถูกกว่า เรียบง่ายกว่า ไม่มีปฏิกิริยากับกริด และใช้ได้กับแหล่งจ่ายใด ๆ รวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ชุดรีเจเนอเรทีฟเก็บพลังงานไว้ได้ เอาความร้อนออกจากอาคาร ปรับปรุงเพาเวอร์แฟกเตอร์และฮาร์มอนิก แต่ก่อให้เกิดคำถามเรื่องกำลังไฟฟ้าย้อนกลับ การวัดค่า และการป้องกัน ที่ตัวต้านทานไม่เคยต้องถาม สำหรับเครื่องต่ำกว่าประมาณ 5 ตัน ตัวต้านทานชนะเรื่องเงิน เหนือ 20 ตันที่มีภาระงานจริง ชุดรีเจเนอเรทีฟมักชนะเรื่องเงินเช่นเดียวกับเรื่องอื่น ๆ
บทความที่เกี่ยวข้อง:
คุณภาพไฟฟ้าของเครน: เครนคานเดี่ยวทำอะไรกับกริดที่อ่อนแอ 1 ถึง 20 ตัน
แหล่งจ่ายไฟของเครนกานทรี: รางวิ่งยาว 200 เมตรทำอะไรกับแรงดันของคุณ 5 ถึง 100 ตัน
การกระจายไฟฟ้าของเครนแบบผสม: หนึ่งฟีดรับภาระอะไรข้ามรางแบบโมดูลาร์ 0.125 ถึง 2 ตันต่อรอก
การใช้พลังงานของรอก: รอก 5 ตันดึงไฟเท่าไรตลอดหนึ่งกะ 0.125 ถึง 100 ตัน
คู่มือการติดตั้งรอก: อะไรต้องถูกต้องก่อนการยกครั้งแรก 0.125 ถึง 100 ตัน