เครนจิบแบบติดตั้งอยู่กับที่มีมอเตอร์หนึ่งตัวที่ทำงานจริง และอีกสองตัวที่ส่วนใหญ่ต้านแรงเสียดทาน นี่คือจุดที่พลังงานไปจาก 0.125 ถึง 5 ตัน ทำไมค่าไฟจึงน้อยกว่าค่าบริการเข้าตรวจหนึ่งครั้ง และสองสิ่งที่มีความสำคัญจริง ๆ คือ ระบบจ่ายไฟและคลาสการใช้งาน
เครนจิบแบบติดตั้งอยู่กับที่ขนาด 0.125 ถึง 5 ตัน ใช้พลังงานในการทำงานประมาณ 2 ถึง 380 kWh ต่อปี ที่อัตราค่าไฟ USD 0.12 ต่อ kWh นั่นเท่ากับ USD 0.25 ถึง USD 46 ซึ่งน้อยกว่าค่าตรวจสอบประจำปีหนึ่งครั้งของเครื่องเดียวกัน บนเครนจิบแบบเสาหรือแบบติดผนัง รอกกินพลังงาน 93 ถึง 96% ของทั้งหมด ชุดขับหมุนกิน 1.5 ถึง 5% และแคร่กินส่วนที่เหลือ ดังนั้นเมื่อผู้ซื้อถามว่าจะลดค่าไฟของเครนจิบได้อย่างไร คำตอบที่ซื่อตรงคือ: ปิดสวิตช์แยกวงจรเมื่อเลิกกะ และเลิกมองหามอเตอร์ประสิทธิภาพสูง
เริ่มจากรูปทรงของเครื่อง เครนจิบแบบติดตั้งอยู่กับที่ไม่มีระบบเคลื่อนที่ระยะไกล บูมหมุนได้แต่ไม่ได้เคลื่อนที่ไปไหน ดังนั้นมอเตอร์เพียงตัวเดียวที่เคลื่อนย้ายน้ำหนักต้านแรงโน้มถ่วงคือรอก ส่วนที่เหลือต้านแรงเสียดทานหรือแรงเฉื่อย และแรงเสียดทานกับแรงเฉื่อยนั้นถูกเมื่อเทียบกับการยก
ข้อนี้ไม่จริงกับเครนทุกชนิด เครนลานตู้คอนเทนเนอร์ที่มีช่วงโครง 25 เมตรใช้พลังงานประมาณ 60% กับรอก ราว 30% กับโครง และ 7% กับแคร่ รวมทั้งเวลาว่างและการสูญเสีย (Aston University, การวิเคราะห์การใช้พลังงานของเครน RTG) เครนโรงงานแบบเหนือศีรษะใช้ราว 55 ถึง 75% กับรอก ขึ้นอยู่กับความยาวรางวิ่ง หากนำรางวิ่งออกไป สัดส่วนของรอกจะพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เพราะไม่มีอะไรเหลือให้ใช้พลังงานอีกแล้ว
| การเคลื่อนที่ | สัดส่วนบนเครนจิบแบบติดตั้งอยู่กับที่ | ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น |
|---|---|---|
| รอก ยกขึ้นและลดลง | 93 - 96% | การเคลื่อนที่เดียวที่ทำงานต้านแรงโน้มถ่วง |
| การหมุน หากใช้มอเตอร์ | 1.5 - 5% | แรงเสียดทานของตลับลูกปืนและแรงเฉื่อยของบูม ไม่มีการเปลี่ยนความสูง เป็นศูนย์หากผลักบูมด้วยมือ |
| แคร่ตามแนวยาวของบูม | 1 - 3% | ช่วงสั้น 2 ถึง 10 เมตร ต้านเพียงแรงต้านการหมุน |
| ระบบควบคุม เบรก และสแตนด์บาย | อยู่นอกตัวเลขข้างต้น | ทำงานทุกครั้งที่เครื่องเปิดไฟ ไม่ใช่เฉพาะตอนที่มันเคลื่อนที่ ดูหัวข้อสแตนด์บาย |
หากคุณต้องการสัดส่วนแบบเดียวกันบนเครื่องที่มีการเคลื่อนที่จริง ๆ หน้าสินค้าเครนจิบของเราครอบคลุมประเภทการติดตั้งทั้งสามแบบและสิ่งที่แต่ละแบบเพิ่มเข้ามาทางไฟฟ้า
เครนจิบหนึ่งตัวมีมอเตอร์ตั้งแต่สองถึงสี่ตัว รอกมีอยู่เสมอ มอเตอร์แคร่จะมีก็ต่อเมื่อต้องเคลื่อนน้ำหนักไปตามแนวยาวของบูมแทนที่จะลากเข้าที่ ชุดขับหมุนจะมีก็ต่อเมื่อบูมใช้มอเตอร์ เครนจิบแบบติดผนังระยะเอื้อม 3 เมตรมักใช้การหมุนด้วยมือและรอกใช้ไฟฟ้า ซึ่งเป็นชุดที่ถูกที่สุดที่มีอยู่
ตัวเลขด้านล่างมาจากเอกสารข้อมูลรอกโซ่ไฟฟ้าที่เผยแพร่ ซึ่งเป็นฮาร์ดแวร์ชุดเดียวกับที่ติดตั้งบนเครนจิบ และได้รับการตรวจสอบเทียบกับเครนจิบแบบเสา 3 ตันที่มาพร้อมรอกเชือกลวดที่ 8 เมตรต่อนาที ซึ่งมีมอเตอร์ยก 7.5 kW และมอเตอร์เคลื่อนที่ 0.8 kW
| ความสามารถรับน้ำหนัก | มอเตอร์รอก | ความเร็วยก | มอเตอร์แคร่ | ชุดขับหมุน |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 t | 0.25 - 0.4 kW ระบบโซ่ | 6 - 8 m/min | โซ่ดึงด้วยมือ | ใช้มือ |
| 0.25 t | 0.4 - 0.75 kW ระบบโซ่ | 6 - 8 m/min | 0.12 kW หรือโซ่ดึงด้วยมือ | ใช้มือ |
| 0.5 t | 0.75 - 0.9 kW ระบบโซ่ | 6.8 m/min | 0.12 kW | ใช้มือ หรือ 0.25 kW |
| 1 t | 1.5 kW ระบบโซ่, 0.75 kW ความเร็วต่ำ | 3.4 - 6.6 m/min | 0.4 kW | 0.25 - 0.55 kW |
| 2 t | 1.5 - 3.0 kW ระบบโซ่ | 3.3 - 6.6 m/min | 0.4 kW | 0.4 - 0.75 kW |
| 3 t | 3.0 kW ระบบโซ่, 7.5 kW เชือกลวดที่ 8 m/min | 4.4 - 8.0 m/min | 0.75 - 0.8 kW | 0.55 - 1.1 kW |
| 5 t | 3.0 kW ระบบโซ่ที่ 2.7 m/min | 2.7 m/min | 0.75 - 0.8 kW | 0.75 - 1.5 kW |
มีสองสิ่งที่ควรสังเกต สิ่งแรกคือความเร็วยกมีความสำคัญมากกว่าความสามารถรับน้ำหนัก: รอกโซ่ 5 ตันที่ 2.7 เมตรต่อนาที และรอก 2 ตันที่ 6.6 เมตรต่อนาที ต่างก็ใช้มอเตอร์ 3 kW เพราะกำลังเป็นไปตามมวลคูณความเร็ว ไม่ใช่ตามมวลเพียงอย่างเดียว สิ่งที่สองคือคอลัมน์ชุดขับหมุนเป็นตัวเลขที่ยืดหยุ่นที่สุดในหน้านี้ และเป็นตัวเลขที่ผู้ซื้อกำหนดผิดบ่อยที่สุด
ประเภทการติดตั้งทั้งสามแบบใช้รอกตัวเดียวกัน สิ่งที่เปลี่ยนคือวิธีที่บูมเคลื่อนที่และว่าเคลื่อนที่ไปหรือไม่
| ประเภทการติดตั้ง | การหมุน | มอเตอร์ที่มี | ข้อกำหนดทางโครงสร้าง |
|---|---|---|---|
| แบบเสา (ตั้งอิสระ) | 180, 270 หรือ 360 องศา | รอก, แคร่, ชุดหมุน (ใช้มือหรือใช้มอเตอร์) | ฐานรากคอนกรีตและสลักยึด |
| แบบติดผนัง | โดยปกติสูงถึง 180 องศา | รอก, แคร่, ชุดหมุนมักใช้มือ | ผนังรับน้ำหนักที่ผ่านการตรวจสอบ ไม่ใช่ผนังแผ่น |
| แบบเคลื่อนที่ตามผนัง | เหมือนข้างต้น บวกการเคลื่อนที่ไปตามผนัง | รอก, แคร่, ชุดหมุน, ชุดเคลื่อนที่ 0.4 - 0.8 kW | รางวิ่งติดผนังที่กำหนดขนาดสำหรับน้ำหนักลงล้อ |
ข้อมูลเครนจิบแบบเสาที่เผยแพร่ระบุความเร็วหมุนที่ 0.5 ถึง 1 รอบต่อนาที สำหรับความสามารถรับน้ำหนัก 0.5 ถึง 10 ตัน พร้อมความสูงยก 3 ถึง 12 เมตร บนระบบจ่ายไฟสามเฟส 380 V, 50 Hz และมีการหมุนให้เลือกทั้งแบบใช้มือและแบบใช้มอเตอร์ การหมุนที่ช้ากว่าและนุ่มนวลกว่าไม่ใช่การประนีประนอม มันคือสิ่งที่ทำให้น้ำหนักไม่แกว่ง
แทบไม่ต้องใช้เลย และเหตุผลนี้ควรค่าแก่การทำความเข้าใจก่อนที่คุณจะจ่ายเงินซื้อเกียร์มอเตอร์ที่ใหญ่ขึ้น การหมุนเครนจิบเป็นงานต้านแรงเสียดทาน น้ำหนักไม่สูงขึ้น จึงไม่มีพลังงานศักย์ถูกสะสม และความสูญเสียมีเพียงในตลับลูกปืนหมุน เกียร์บ็อกซ์ และล้อของแคร่ที่วิ่งบนบูม
เราแบบจำลองแรงบิดจากแรงเสียดทานที่วงแหวนหมุนไว้ที่ประมาณ 0.4% ของโมเมนต์น้ำหนักรวม บนเครนจิบ 5 ตันที่ระยะเอื้อม 6 เมตร นั่นเท่ากับประมาณ 1.2 kNm ซึ่งตรงกับแรงดึงด้วยมือที่คู่มือเครนจิบส่วนใหญ่เผยแพร่สำหรับขนาดนั้น: ประมาณ 200 N ที่ปลายบูม นี่คือการคำนวณแบบเดียวกันตลอดช่วง
| ความสามารถรับน้ำหนักและรัศมี | โมเมนต์น้ำหนักรวม | แรงบิดจากแรงเสียดทานที่วงแหวนหมุน | พลังงานต่อการหมุน 90 องศา | เกียร์มอเตอร์ที่เราจะกำหนด |
|---|---|---|---|---|
| 0.5 t ที่ 3 m | 14.7 kNm | 59 Nm | 0.00004 kWh | 0.25 kW |
| 1 t ที่ 4 m | 39.2 kNm | 157 Nm | 0.00010 kWh | 0.25 - 0.4 kW |
| 2 t ที่ 4 m | 78.5 kNm | 314 Nm | 0.00020 kWh | 0.4 - 0.55 kW |
| 3 t ที่ 5 m | 147 kNm | 589 Nm | 0.00037 kWh | 0.55 - 0.75 kW |
| 5 t ที่ 6 m | 294 kNm | 1,177 Nm | 0.00073 kWh | 0.75 - 1.5 kW |
ขนาดเกียร์มอเตอร์เหล่านั้นดูใหญ่เมื่อเทียบกับแรงบิดจากแรงเสียดทาน และนั่นคือประเด็นที่ควรจดจำ มอเตอร์ไม่จำเป็นต้องเอาชนะแรงเสียดทาน มันต้องเร่งบูมและน้ำหนักให้ถึงความเร็วแล้วหยุดมัน บนเครนจิบ 5 ตันที่ 6 เมตร การทำให้บูมจากหยุดนิ่งไปสู่ 1 รอบต่อนาทีในสามวินาทีต้องใช้ประมาณ 6,900 Nm ที่วงแหวนหมุน ราวหกเท่าของแรงบิดจากแรงเสียดทาน และกำลังเร่งประมาณ 0.7 kW ให้กำหนดชุดขับหมุนจากโมเมนต์น้ำหนักและเวลาต่อรอบ ไม่ใช่จากแรงบิดในสภาวะคงตัว มิฉะนั้นคุณจะติดตั้งมอเตอร์ที่หยุดกลางคันทุกครั้งที่ผู้ควบคุมเริ่มสวิงโดยมีน้ำหนักอยู่ที่ระยะเอื้อมสูงสุด
พลังงานในการยกหนึ่งครั้งคือมวลคูณแรงโน้มถ่วงคูณความสูง หารด้วยประสิทธิภาพของรอก เราใช้ 0.85 สำหรับรอกโซ่ ซึ่งครอบคลุมเกียร์บ็อกซ์ โซ่ และบล็อกตะขอ ตารางด้านล่างใช้ตัวคูณน้ำหนักบรรทุก 50% และการยก 3 เมตร โดยแคร่วิ่ง 3 เมตร และหมุน 90 องศา พร้อมแสดงผลรวมของรอบเต็ม
| ความสามารถรับน้ำหนัก (น้ำหนักบรรทุก 50%) | รอก | หมุน 90 องศา | แคร่ 3 m | รอบเต็ม |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 t | 0.0006 kWh | 0.00002 kWh | 0.00001 kWh | 0.0006 kWh |
| 0.5 t | 0.0024 kWh | 0.00004 kWh | 0.00005 kWh | 0.0025 kWh |
| 1 t | 0.0048 kWh | 0.0001 kWh | 0.0001 kWh | 0.0050 kWh |
| 2 t | 0.0096 kWh | 0.0002 kWh | 0.0002 kWh | 0.010 kWh |
| 3 t | 0.0144 kWh | 0.0004 kWh | 0.0003 kWh | 0.015 kWh |
| 5 t | 0.024 kWh | 0.0007 kWh | 0.0005 kWh | 0.025 kWh |
เครนจิบ 5 ตันที่ทำรอบเต็มทุกสองนาทีเป็นเวลาแปดชั่วโมงก็ยังใช้พลังงานในการทำงานเพียงประมาณ 6 kWh ในกะนั้น กาต้มน้ำในบ้านใช้มากกว่านั้นในสิบห้านาทีของการต้ม นั่นคือเหตุผลที่เราผลักดันให้ผู้ซื้อมุ่งไปที่ข้อกำหนดเครนจิบที่ตรงกับรอบการทำงาน และออกห่างจากการอัปเกรดพลังงานที่ไม่สามารถคืนทุนได้บนเครื่องขนาดนี้
คลาสการใช้งานเป็นตัวแปรที่ใหญ่ที่สุดเพียงตัวเดียวในการคำนวณ และมันถูกกำหนดไว้นานก่อนที่ใครจะคิดถึงเรื่องมอเตอร์ แถบคลาสการใช้งานเครนจิบที่เผยแพร่ระบุว่า A3 คือสูงสุดประมาณหนึ่งชั่วโมงการทำงานต่อวันและ 15 ครั้งยก, A4 คือหนึ่งถึงสองชั่วโมงและ 30 ครั้งยก และ A5 คือสองถึงสี่ชั่วโมงและ 60 ครั้งยก เมื่อใช้ 250 วันทำการต่อปี จะได้พลังงานในการทำงานต่อปีตามด้านล่าง
| ความสามารถรับน้ำหนัก | A3, 3,750 ครั้งยก | A4, 7,500 ครั้งยก | A5, 15,000 ครั้งยก | ค่าใช้จ่าย A5 ที่ USD 0.12/kWh |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 t | 2.4 kWh | 4.7 kWh | 9.4 kWh | USD 1.13 |
| 0.5 t | 9.3 kWh | 18.7 kWh | 37.5 kWh | USD 4.50 |
| 1 t | 18.8 kWh | 37.6 kWh | 75.1 kWh | USD 9.01 |
| 2 t | 37.5 kWh | 75.0 kWh | 150.0 kWh | USD 18.00 |
| 3 t | 56.6 kWh | 113.3 kWh | 226.5 kWh | USD 27.18 |
| 5 t | 94.9 kWh | 189.8 kWh | 379.5 kWh | USD 45.54 |
ความสามารถรับน้ำหนักและอัตราค่าไฟแตกต่างกันตามตลาด และเครื่องก็ไม่ได้สนใจอะไรมากนัก สิ่งที่ขยับตัวเลขคือจำนวนครั้งยก เครนจิบ 0.5 ตันที่คลาส A5 ใช้พลังงานสี่เท่าของเครนจิบเดียวกันที่คลาส A3 และก็ยังมีค่าใช้จ่ายเพียงประมาณ USD 4.50 ต่อปี
ค่าไฟสิบปีที่ปรับเพิ่มขึ้นปีละ 3% คือตัวเลขที่ฝ่ายการเงินจะถามถึงจริง ๆ เราใช้ตัวคูณการปรับเพิ่ม 11.46 ตลอดสิบปี ช่วงราคาอุปกรณ์มาจากคู่มือต้นทุนเครนจิบของเราเอง ซึ่งเครื่องแบบเสาและแบบติดผนังมีราคาตั้งแต่ประมาณ USD 1,600 ถึง USD 9,500 ขึ้นอยู่กับความสามารถรับน้ำหนัก ระยะเอื้อม และประเภทรอก
| เครื่อง | ค่าไฟ 10 ปี | ราคาอุปกรณ์ | ค่าไฟเป็นสัดส่วนของราคาอุปกรณ์ |
|---|---|---|---|
| 0.125 t, A3 | 27 kWh, USD 3.30 | USD 1,600 | 0.2% |
| 1 t, A4 | 431 kWh, USD 51.70 | USD 3,000 - 4,500 | 1.2 - 1.7% |
| 3 t, A5 | 2,596 kWh, USD 311.50 | USD 6,000 - 7,500 | 4.2 - 5.2% |
| 5 t, A5 | 4,349 kWh, USD 521.90 | USD 9,500 | 5.5% |
ไม่ถึง 6% ของราคาซื้อตลอดสิบปี แม้แต่กับเครื่องที่ใช้งานหนักที่สุดในกลุ่ม เปรียบเทียบกับเครนเหนือศีรษะแบบคานคู่ที่คลาส A7 ซึ่งค่าไฟสิบปีอาจเกินราคาซื้อของเครนเอง ความแตกต่างไม่ใช่เรื่องประสิทธิภาพ แต่เป็นจำนวนชั่วโมง มวลที่ถูกเคลื่อนย้าย และความยาวของระยะเคลื่อนที่ เครนจิบเพียงแค่ไม่ทำงานนานพอที่ค่าไฟจะกลายเป็นต้นทุนความเป็นเจ้าของ
คำแนะนำที่เผยแพร่เกี่ยวกับการบำรุงรักษาเครนจิบระบุค่าดูแลประจำปีไว้ที่ USD 1,800 ถึง USD 5,000 โดยการตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญหนึ่งครั้งอยู่ที่ USD 500 ถึง USD 1,000 และการหล่อลื่นและวัสดุสิ้นเปลืองอยู่ที่ USD 500 ถึง USD 2,000 ต่อปี ค่าแรงช่างเครนอยู่ที่ USD 50 ถึง USD 150 ต่อชั่วโมง ลองนำมาเทียบกับตัวเลขพลังงานข้างต้น
| รายการต้นทุนรายปี | ช่วง | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| ค่าไฟในการทำงาน | USD 0.30 - 46 | 0.125 t ที่ A3 ถึง 5 t ที่ A5 ที่ USD 0.12/kWh |
| ค่าไฟสแตนด์บายหากเปิดไฟทิ้งไว้ | USD 8 - 32 | 70 ถึง 263 kWh ต่อปี จากวงจรควบคุมและวงจรเบรก |
| การตรวจสอบประจำปี | USD 500 - 1,000 | ตรวจสอบโครงสร้าง ระบบไฟฟ้า และรอก |
| สารหล่อลื่นและวัสดุสิ้นเปลือง | USD 500 - 2,000 | จาระบี น้ำมันโซ่ ชิ้นส่วนเบรกและสวิตช์ |
| ช่วงการบำรุงรักษาที่เผยแพร่ทั้งหมด | USD 1,800 - 5,000 | ประมาณ 40 ถึง 100 เท่าของค่าไฟ |
นั่นคือข้อโต้แย้งทั้งหมดในตารางเดียว เครนจิบที่หยุดทำงานหนึ่งกะมีค่าใช้จ่ายมากกว่าค่าไฟของตัวเองทั้งทศวรรษ ใช้ความพยายามไปกับการเลือกรอก ฐานราก ช่วงเวลาตรวจสอบ และเบรกสำรอง แล้วปล่อยให้ kWh ดูแลตัวเอง
มีข้อยกเว้นจริงอยู่ข้อหนึ่ง และเป็นข้อเดียวที่คุ้มค่าแก่การลงมือทำ เครนจิบที่เปิดไฟทิ้งไว้จะดึงกระแสแม้ตอนที่ไม่เคลื่อนที่: หม้อแปลงควบคุม ขดคอนแทกเตอร์ วงจรเรียงกระแสเบรก และไฟแสดงสถานะที่มือบังคับ ต่างก็มีไฟเลี้ยงอยู่
| ชิ้นส่วน | การดึงไฟโดยทั่วไป |
|---|---|
| หม้อแปลงควบคุม | 3 - 8 W |
| ขดคอนแทกเตอร์ | 2 - 5 W |
| วงจรเรียงกระแสเบรก | 1 - 3 W |
| ไฟแสดงสถานะที่มือบังคับและ VFD หากติดตั้ง | 2 - 14 W |
| รวม ตลอดเวลาที่เปิดไฟ | 8 - 30 W, 70 ถึง 263 kWh ต่อปี |
บนเครนจิบเล็กที่ใช้งานเบา ตัวเลขนี้ทำให้พลังงานในการทำงานดูเล็กไปเลย เครื่อง 0.5 ตันที่คลาส A3 ใช้ 9.3 kWh ต่อปีในการยก และสามารถเผา 70 ถึง 260 kWh เพียงเพราะถูกเปิดไฟทิ้งไว้ระหว่างกะ การปิดสวิตช์แยกวงจรเมื่อเลิกกะคือการประหยัดที่มากที่สุดเพียงรายการเดียวที่มีบนเครนจิบ ไม่มีค่าใช้จ่ายในการทำ และไม่มีการอัปเกรดมอเตอร์ใดเทียบได้
นี่คือจุดที่คำถามทางไฟฟ้าจริง ๆ กัดเข้ามา และมันเป็นคำถามเกี่ยวกับการสตาร์ท ไม่ใช่เกี่ยวกับการใช้ไฟ กระแสเต็มพิกัดสำหรับมอเตอร์รอกสามเฟส 400 V ที่ตัวประกอบกำลัง 0.8 และประสิทธิภาพ 0.85 จะอยู่ที่ประมาณ 1.6 A ต่อกิโลวัตต์ของพิกัดมอเตอร์ ตารางด้านล่างแปลงค่านั้นเป็นแผนการจ่ายไฟ
| มอเตอร์รอก | กระแสเต็มพิกัดที่ 400 V | เบรกเกอร์ที่เราจะติดตั้ง | สายจ่ายไฟ | กระแสสตาร์ท แบบต่อตรงโดยตรง |
|---|---|---|---|---|
| 0.4 kW, เครนจิบ 0.25 t | 0.85 A | 6 A, โค้ง D | 4 x 1.5 mm² | 5 - 7 A |
| 0.9 kW, เครนจิบ 0.5 t | 1.9 A | 10 A, โค้ง D | 4 x 1.5 mm² | 11 - 15 A |
| 1.5 kW, เครนจิบ 1 t | 3.2 A | 10 A, โค้ง D | 4 x 1.5 mm² | 19 - 26 A |
| 3.0 kW, เครนจิบ 2 ถึง 3 t | 6.4 A | 16 A, โค้ง D | 4 x 2.5 mm² | 38 - 51 A |
| 7.5 kW, เครนจิบเชือกลวด 3 t | 15.9 A | 25 A, โค้ง D | 4 x 4 mm² | 95 - 127 A |
ขนาดสายบนเครนจิบไม่ได้ถูกกำหนดจากแรงดันตก ลองคำนวณดูแล้วคุณจะเห็นว่าทำไม IEC 60364-5-52 ภาคผนวก G แนะนำให้รักษาแรงดันตกให้อยู่ภายใน 5% สำหรับวงจรปลายทางของมอเตอร์ และให้สูตรคำนวณเป็นกระแสสามเฟสคูณอิมพีแดนซ์วงปิดคูณตัวประกอบของระบบ ที่ 3.2 A ตลอด 30 เมตรของทองแดง 1.5 mm² จะได้ประมาณ 0.4% ในสภาวะคงตัว และประมาณ 3.2% ระหว่างการสตาร์ทแบบต่อตรงโดยตรง ซึ่งมาตรฐานอนุญาตไว้อย่างชัดเจนสำหรับมอเตอร์ระหว่างการสตาร์ท จากประสบการณ์ของเรา ข้อจำกัดที่ผูกมัดสายป้อนของเครนจิบคือการป้องกันเชิงกลและกระแสสตาร์ท ไม่ใช่แรงดันตกในสภาวะคงตัว เว้นแต่ระยะเดินสายจะเกิน 150 เมตรไปมาก
เพราะมอเตอร์ไม่ได้สตาร์ทที่ 3.2 A มอเตอร์กรงกระรอกดึงกระแส 6 ถึง 8 เท่าของพิกัดเมื่อต่อตรงเข้ากับแหล่งจ่าย และตัวเลขที่เผยแพร่สูงถึง 14 เท่า โดยมีพีคจากการทำให้เป็นแม่เหล็กที่อาจผ่าน 20 เท่าของพิกัดในเสี้ยวของรอบ ดังนั้นรอก 1.5 kW จึงดึง 19 ถึง 26 A นานหนึ่งถึงสองวินาที และรอกเชือกลวด 1.5 kW ที่มีโรเตอร์หนักกว่าอาจดึงได้มากกว่า
| วิธีการสตาร์ท | กระแสสตาร์ท | เมื่อใดที่เราใช้ |
|---|---|---|
| คอนแทกเตอร์แบบต่อตรงโดยตรง | 6 - 8 เท่าของพิกัด สูงถึง 14 | ค่าเริ่มต้นบนรอกโซ่สูงถึงประมาณ 3 kW พร้อมเบรกเกอร์โค้ง D |
| สตาร์-เดลต้า | 2 - 3 เท่าของพิกัด | มอเตอร์ต่อแบบเดลต้าตั้งแต่ประมาณ 4 kW ขึ้นไป |
| ซอฟต์สตาร์ทเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ | 3 - 4 เท่าของพิกัด | วิธีแก้ที่ถูกที่สุดเมื่อสายป้อนยาวหรือใช้ร่วมกันตัดตอนสตาร์ท |
| VFD | 1 - 1.5 เท่าของพิกัด ควบคุมด้วยการไล่ระดับ | เมื่อต้องการความเร็วต่ำ การหยุดนุ่มนวล หรือระบบจ่ายไฟที่เล็กกว่า |
ผลในทางปฏิบัติสามข้อ ข้อแรก ติดตั้งเบรกเกอร์โค้ง D หรือเบรกเกอร์ป้องกันมอเตอร์บนสายป้อนของรอก ไม่ใช่เบรกเกอร์โค้ง B สำหรับบ้านเรือน ข้อสอง หากเครนจิบหลายตัวใช้ตู้จ่ายไฟร่วมกัน อย่านำกระแสสตาร์ทมาบวกกัน เครนจิบทำงานเป็นช่วง และตัวประกอบความหลากหลายคือคำตอบทางวิศวกรรมปกติสำหรับกลุ่มของมัน แต่สตาร์ทเตอร์ตัวใหญ่ที่สุดเพียงตัวเดียวยังต้องได้รับการครอบคลุม ข้อสาม รีเลย์โอเวอร์โหลดที่ตั้งไว้ที่ Class 10 จะตัดหลังจากประมาณสิบวินาทีที่กระแสหกเท่าของเต็มพิกัด ซึ่งเป็นการตั้งค่าที่ป้องกันมอเตอร์โดยไม่ตัดตอนการสตาร์ทหนักตามปกติ
คุ้ม บางครั้ง แต่ไม่ใช่เพื่อค่าไฟ ให้คำนวณฝั่งพลังงานก่อน รอก 1.5 kW บนเครนจิบ 1 ตันที่คลาส A4 ใช้ประมาณ 38 kWh ต่อปี หากประหยัดอย่างใจกว้าง 15% จากการควบคุมความเร็วแบบปรับได้ คุณจะได้ 5.7 kWh คิดเป็นประมาณ USD 0.68 VFD ที่ติดตั้งสำหรับรอกเล็กมีราคา USD 250 ถึง 600 หากดูเฉพาะพลังงาน ระยะคืนทุนวัดกันเป็นศตวรรษ
| เหตุผลในการติดตั้ง VFD | การประหยัดพลังงาน | สิ่งที่คุณซื้อจริง ๆ |
|---|---|---|
| ลดค่าไฟ | ประมาณ USD 0.68 ต่อปีบนรอก 1.5 kW | ไม่มีอะไรเลย อย่าซื้อด้วยเหตุผลนี้ |
| สตาร์ทบนระบบจ่ายไฟที่อ่อนหรือยาว | ไม่มีโดยตรง | กระแสสตาร์ทลดจาก 6 ถึง 8 เท่าของพิกัดเหลือ 1 ถึง 1.5 เท่า ซึ่งทำให้คุณใช้เบรกเกอร์และสายเดิมต่อไปได้ |
| การควบคุมน้ำหนักบรรทุกและการจัดวางตำแหน่ง | ไม่มี | ความเร็วต่ำสำหรับการโหลดเครื่องจักร การหยุดนุ่มนวล แกว่งน้อยลง อายุเบรกยาวขึ้น |
| ลดการสึกหรอเชิงกล | ไม่มี | การเร่งที่นุ่มนวลขึ้น แรงกระแทกในเกียร์บ็อกซ์และตลับลูกปืนหมุนน้อยลง |
หากมีใครขายชุดขับให้คุณโดยอ้างตัวเลข kWh ให้ถามเขาถึงการประหยัดต่อปีเป็น kWh บนเครนจิบ คำตอบจะอยู่เพียงหลักหน่วย และไม่ครอบคลุมราคาชุดขับ
มันใช้ และส่วนใหญ่ไม่เกี่ยวข้อง ซึ่งควรค่าแก่การรู้เพื่อที่ไม่มีใครขายการอัปเกรดประสิทธิภาพที่คุณไม่จำเป็นต้องได้ ตั้งแต่ 1 กรกฎาคม 2021 มอเตอร์สามเฟสขนาด 0.12 ถึง 0.75 kW ต้องได้อย่างน้อย IE2 และมอเตอร์ขนาด 0.75 ถึง 1,000 kW ต้องได้อย่างน้อย IE3 ตั้งแต่ 1 กรกฎาคม 2023 มอเตอร์ขนาด 75 ถึง 200 kW ต้องได้ IE4 เว้นแต่ว่าเป็นมอเตอร์เบรก ป้องกันการระเบิด หรืออยู่นอกขอบเขตด้วยเหตุอื่น รอกของเครนจิบอยู่ในช่วง 0.75 ถึง 3 kW ดังนั้นข้อกำหนด IE3 จึงใช้กับมัน มอเตอร์เบรกแบบที่ใช้บนรอกได้รับการยกเว้นจากขั้น IE4 ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเรื่อง IE4 จึงเป็นของชุดขับสำหรับกระบวนการขนาดใหญ่เป็นส่วนใหญ่
| มอเตอร์ 4 ขั้ว | IE2 | IE3 | IE4 |
|---|---|---|---|
| 0.75 kW | 80.7% | 82.5% | 85.7% |
| 1.1 kW | 82.7% | 84.1% | 87.2% |
ทีนี้ลองใส่รอบการทำงานเข้าไป รอก 1.1 kW ที่ทำงาน 500 ชั่วโมงต่อปีที่น้ำหนักบรรทุกบางส่วนตามจริงใช้ประมาณ 480 kWh การขยับจาก IE3 เป็น IE4 ที่ขนาดนั้นประหยัดได้ประมาณ 14 kWh ต่อปี หรือ USD 1.70 มอเตอร์จะคืนทุนตัวเองในสิบห้าปี และเฉพาะเมื่อส่วนต่างราคาน้อยเท่านั้น ซื้อชั้นที่ถูกต้องเพราะกฎระเบียบกำหนดไว้ อย่าจ่ายเพิ่มเพื่อชั้นที่สูงขึ้นไป
เรียงตามผลตอบแทน บนเครื่องที่พลังงานในการทำงานทั้งหมดมีค่าน้อยกว่าค่าบริการเข้าตรวจหนึ่งครั้ง
| ลำดับความสำคัญ | การดำเนินการ | ผลลัพธ์ |
|---|---|---|
| 1 | แยกวงจรเครนเมื่อเลิกกะ | ลดได้ 70 ถึง 263 kWh ต่อปี และไม่มีค่าใช้จ่าย |
| 2 | กำหนดคลาสการใช้งานจากจำนวนรอบจริง | A3 ถึง A5 ต่างกันสี่เท่าในพลังงานในการทำงาน และต่างกันมากในราคารอก |
| 3 | จับคู่ความเร็วยกให้เหมาะกับงาน | รอก 5 t ที่ 2.7 m/min ต้องใช้ 3 kW ขนาดเดียวกันที่ 8 m/min ต้องใช้ 7.5 kW |
| 4 | คงการหมุนด้วยมือบนบูมที่สั้นกว่าประมาณ 3 m | ลดพลังงาน 1.5 ถึง 5% และลดมอเตอร์หนึ่งตัวออกจากรายการบำรุงรักษา |
| 5 | กำหนดขนาดเบรกเกอร์ สาย และคอนแทกเตอร์สำหรับกระแสสตาร์ท | ไม่ประหยัด kWh แต่ป้องกันการตัดรบกวนที่ทำให้การผลิตหยุด |
| 6 | ติดตั้งซอฟต์สตาร์ทเตอร์เฉพาะเมื่อระบบจ่ายไฟตึงตัว | กระแสสตาร์ทลดจาก 6 ถึง 8 เท่าของพิกัดเหลือ 3 ถึง 4 เท่า |
| ไม่ควรซื้อ | มอเตอร์รอก IE4, ชุดขับแบบรีเจนเนอเรทีฟ, การปรับตัวประกอบกำลัง | ทั้งสามอย่างเป็นเศษเสี้ยวที่ปัดทิ้งได้บนเครื่องที่ใช้ 2 ถึง 380 kWh ต่อปี |
ติดตั้งมิเตอร์ kWh บนสายป้อนของเครน นับจำนวนครั้งยกในสัปดาห์ที่เป็นตัวแทน แล้วหารออก จะได้ kWh ต่อ 100 ครั้งยก ซึ่งเป็นตัวเลขเดียวบนเครนจิบที่ควรค่าแก่การติดตาม ทำครั้งหนึ่งเมื่อเครื่องถูกส่งมอบและอีกครั้งต่อปีหลังจากนั้น การเพิ่มขึ้นเกินประมาณ 15% ระหว่างการอ่านค่าปกติหมายถึงเบรกลาก ตลับลูกปืนหมุนแห้ง หรือล้อแคร่สึก ไม่ใช่ความผิดปกติของมอเตอร์ บนเครื่องขนาดเล็กขนาดนี้ มิเตอร์เป็นเครื่องมือติดตามสภาพเครื่องก่อนที่จะเป็นเครื่องมือด้านพลังงานเสียอีก
สิ่งที่คุณจะไม่เห็น หากคุณลอง คือตัวเลขก้อนใหญ่ การแก้ไขที่สมจริงบนเครนจิบขยับตัวเลขรายปีเพียงหลักหน่วยดอลลาร์ คุณค่าของแบบฝึกหัดนี้คือมันบอกคุณว่าเมื่อปัญหาทางกลกำลังทำคุณเสียเงิน และนั่นมีค่ามากกว่าบรรทัด kWh บนใบแจ้งหนี้มาก
หากคุณส่งข้อมูลการยก อัตราค่าไฟ และรายละเอียดระบบจ่ายไฟมาให้เรา เราจะจำลองพลังงานในการทำงานและแพ็กเกจทางไฟฟ้าตามข้อมูลเหล่านั้นก่อนที่คุณจะตัดสินใจเลือกรอก ชุดขับหมุน หรือตัวเลือกการควบคุม เครนจิบของเราขนาด 0.125 ถึง 5 ตันเสนอราคาพร้อมรอกโซ่หรือรอกเชือกลวด การหมุนด้วยมือหรือด้วยมอเตอร์ และการควบคุมด้วยคอนแทกเตอร์หรือ VFD สำหรับด้านต้นทุนของภาพเดียวกัน คู่มือต้นทุนเครนจิบและต้นทุนรวมความเป็นเจ้าของครอบคลุมราคาอุปกรณ์ การติดตั้ง และยอดรวมสิบปี และคู่มือการกำหนดขนาดและการคัดเลือกครอบคลุมความสามารถรับน้ำหนัก รัศมี และคลาสการใช้งาน
พลังงานการยกคือมวลเป็นกิโลกรัมคูณ 9.81 และคูณความสูงยกเป็นเมตร หารด้วยประสิทธิภาพของรอก ซึ่งเราใช้ 0.85 สำหรับรอกโซ่ พลังงานต่อรอบบวกงานของการหมุนและงานของแคร่ พลังงานการหมุนคือแรงบิดจากแรงเสียดทานที่วงแหวนหมุนคูณมุมที่หมุนแล้วหารด้วยประสิทธิภาพของเกียร์มอเตอร์ และเราแบบจำลองแรงบิดจากแรงเสียดทานไว้ที่ 0.4% ของโมเมนต์น้ำหนักรวม งานของแคร่คือแรงต้านการหมุนที่สัมประสิทธิ์ 0.012 คูณระยะทางที่เคลื่อนที่
พลังงานต่อปีคือพลังงานต่อรอบคูณจำนวนครั้งยก โดยใช้ 250 วันทำการต่อปีและแถบคลาสการใช้งานที่เผยแพร่ที่ 15, 30 และ 60 ครั้งยกต่อวันสำหรับ A3, A4 และ A5 มอเตอร์ ความเร็วยก และกำลังมอเตอร์มาจากเอกสารข้อมูลรอกโซ่ไฟฟ้าที่เผยแพร่ และจากเอกสารเครนจิบแบบเสา 3 ตันที่เผยแพร่พร้อมรอกเชือกลวด ไฟฟ้าอุตสาหกรรมคิดที่ USD 0.12 ต่อ kWh เป็นค่าอ้างอิงระดับกลาง ค่าเฉลี่ยที่เผยแพร่ซึ่งเราใช้คือ EUR 0.199 สำหรับสหภาพยุโรป EUR 0.082 สำหรับจีน และ USD 0.075 สำหรับสหรัฐอเมริกาในปี 2024 โดยค่าเฉลี่ยอุตสาหกรรมของสหรัฐอยู่ที่ 9.17 เซนต์สหรัฐในเดือนมิถุนายน 2026 ตามข้อมูลของ US Energy Information Administration ตัวคูณกระแสสตาร์ทและตัวเลขซอฟต์สตาร์ทเตอร์มาจากเอกสารสตาร์ทเตอร์ของ ABB และจากบันทึกการใช้งานซอฟต์สตาร์ทเตอร์ที่เผยแพร่ คำแนะนำเรื่องแรงดันตกมาจาก IEC 60364-5-52 ภาคผนวก G ชั้นประสิทธิภาพมอเตอร์มาจาก EU Regulation 2019/1781 และ IEC 60034-30-1
สัดส่วนพลังงาน พลังงานต่อรอบ และตัวเลขค่าไฟสิบปีในบทความนี้เป็นประมาณการวางแผนของเราเองสำหรับเครนจิบแบบติดตั้งอยู่กับที่ ไม่ใช่สถิติที่เผยแพร่ และควรคำนวณใหม่เทียบกับจำนวนรอบและอัตราค่าไฟของคุณเองก่อนการตัดสินใจลงทุนใด ๆ
เครนจิบแบบติดตั้งอยู่กับที่ขนาด 0.125 ถึง 5 ตัน ใช้พลังงานในการทำงานประมาณ 2 ถึง 380 kWh ต่อปี คิดเป็น USD 0.25 ถึง USD 46 ที่อัตรา USD 0.12 ต่อ kWh ค่าสุดท้ายต่ำคือเครนจิบเล็กที่ใช้งานเบา และค่าสุดท้ายสูงคือเครื่อง 5 ตันที่คลาส A5 ยก 15,000 ครั้งต่อปี บวกอีก 70 ถึง 263 kWh หากเครนเปิดไฟทิ้งไว้ตลอดเวลา ซึ่งมักเป็นตัวเลขที่มากกว่า รายละเอียดอยู่ในหัวข้อคลาสการใช้งานและสแตนด์บายด้านบน และกลุ่มผลิตภัณฑ์เครนจิบของเราเสนอราคาพร้อมคลาสการใช้งานที่คุณกำหนด
เพราะการสตาร์ทแบบต่อตรงโดยตรงดึงกระแส 6 ถึง 8 เท่าของกระแสเต็มพิกัด และสูงถึง 14 เท่าในมอเตอร์บางตัว รอก 1.5 kW ที่มีกระแสเต็มพิกัด 3.2 A จะดึง 19 ถึง 26 A นานหนึ่งถึงสองวินาที ซึ่งจะทำให้เบรกเกอร์โค้ง B สำหรับบ้านเรือนตัด ให้ติดตั้งเบรกเกอร์โค้ง D หรือเบรกเกอร์ป้องกันมอเตอร์ที่กำหนดขนาดให้เหมาะกับมอเตอร์ และตรวจสอบเส้นทางเดินสายหากการตัดเกิดขึ้นเฉพาะปลายด้านหนึ่งของอาคาร
ขึ้นอยู่กับระยะเอื้อม ไม่ใช่พลังงาน การหมุนด้วยมอเตอร์ช่วยลดพลังงานในการทำงานได้ 1.5 ถึง 5% เฉพาะกรณีที่คุณต้องผลักบูมด้วยมือเอง ซึ่งประหยัดได้เพียงหลักหน่วยดอลลาร์ต่อปี เหตุผลที่แท้จริงคือหลักการยศาสตร์และเวลาต่อรอบ: บูมยาว 5 เมตรที่รับน้ำหนัก 2 ตันนั้นจัดวางให้แม่นยำด้วยมือได้ยาก และชุดขับที่ใช้มอเตอร์พร้อมการหยุดนุ่มนวลช่วยลดการแกว่ง บนบูมที่สั้นกว่าประมาณ 3 เมตร เรามักแนะนำให้คงเป็นแบบใช้มือ
ได้มากกว่าที่การคำนวณเลขชี้ให้เห็น เพราะเครนจิบทำงานเป็นช่วง ไม่ควรนำกระแสสตาร์ทมาบวกกัน ให้กำหนดขนาดตู้จากสตาร์ทเตอร์ตัวใหญ่ที่สุดหนึ่งตัว บวกค่าเผื่อความหลากหลายของตัวที่เหลือ แล้วตรวจสอบสายและเบรกเกอร์สำหรับสตาร์ทเตอร์ตัวใหญ่ที่สุดนั้น วงจร 16 A จะป้อนเครนจิบเล็กหลายตัวที่ใช้งานเบาได้อย่างสบาย ขณะที่รอกเชือกลวด 7.5 kW เพียงตัวเดียวต้องมีวงจร 25 A สำหรับตัวเอง
ไม่ในระดับที่คุณจะสังเกตเห็นได้ รอก 1.5 kW ที่คลาส A4 ใช้ประมาณ 38 kWh ต่อปี ดังนั้นการประหยัดอย่างใจกว้าง 15% จึงเท่ากับ 5.7 kWh หรือประมาณ USD 0.68 ชุดขับที่ติดตั้งมีราคา USD 250 ถึง 600 ให้ซื้อ VFD เพื่อการเร่งความเร็วที่ควบคุมได้ ความเร็วต่ำ หรือการหยุดนุ่มนวล หรือเพราะระบบจ่ายไฟรับการสตาร์ทแบบต่อตรงโดยตรงไม่ได้ และมองการประหยัดพลังงานเป็นเพียงเศษเสี้ยวที่ปัดทิ้งได้
การปิดสวิตช์แยกวงจรเมื่อไม่ใช้งานในพื้นที่นั้น เครนจิบที่เปิดไฟทิ้งไว้จะดึงไฟ 8 ถึง 30 W อย่างต่อเนื่องผ่านหม้อแปลงควบคุม ขดคอนแทกเตอร์ และวงจรเรียงกระแสเบรก ซึ่งเท่ากับ 70 ถึง 263 kWh ต่อปี และบนเครนจิบเล็กที่ใช้งานเบา ตัวเลขนี้มากกว่าพลังงานในการทำงานถึงสิบถึงสามสิบเท่า ไม่มีค่าใช้จ่ายใด ๆ และดีกว่าการอัปเกรดมอเตอร์หรือชุดขับใด ๆ ในท้องตลาด
บทความที่เกี่ยวข้อง:
คู่มือต้นทุนเครนจิบและต้นทุนรวมความเป็นเจ้าของ 2026: ราคา การติดตั้ง และ TCO 10 ปี
คู่มือการกำหนดขนาดและการคัดเลือกเครนจิบ: ความสามารถรับน้ำหนัก รัศมี คลาสการใช้งาน และราคา
คู่มือการติดตั้งเครนจิบ 2026: ฐานราก โมเมนต์ที่ฐาน การยึด และการทดสอบรับน้ำหนัก
การใช้ไฟฟ้าของเครนจิบ: เครนจิบแบบเคลื่อนที่ดึงไฟจริงเท่าไร 0.25 ถึง 2 ตัน
การใช้พลังงานของเครน: เครนคานเดี่ยวมีต้นทุนการเดินเครื่องจริงเท่าไร