Частотные преобразователи для кранов и грузоподъемных механизмов INVT Goodrive350-19 (GD350-19)

Общее описание

INVT Goodrive350-19 (GD350-19) — специализированная высокопроизводительная серия преобразователей частоты нового поколения для кранов, подъемных машин и тяжелых грузоподъемных механизмов.

Серия разработана INVT на основе более чем десятилетнего опыта компании в области грузоподъемного оборудования и объединяет высокопроизводительное векторное управление с большим набором специальных крановых функций.

GD350-19 предназначен для управления:

• подъемом и опусканием груза;
• передвижением тележки;
• передвижением моста;
• поворотными механизмами;
• механизмами изменения вылета;
• лебедками;
• грейферными механизмами;
• многодвигательными системами;
• механизмами с синхронной работой нескольких приводов.

Серия может применяться на мостовых, козловых, портальных, башенных, причальных кранах, RTG/RMG, промышленных кранах, шахтных подъемных установках и другом грузоподъемном оборудовании. Диапазон мощности составляет 1,5–500 кВт для класса 380–440 В и 22–630 кВт для класса 520–690 В. Invt

Основные особенности GD350-19

• специализированная крановая серия;
• работа с асинхронными двигателями;
• работа с синхронными двигателями с постоянными магнитами;
• высокопроизводительное векторное управление;
• SVC — бездатчиковое векторное управление;
• замкнутое векторное управление с энкодером;
• выходной момент до 200% при 0 Гц в замкнутом векторном режиме;
• управление механическим тормозом;
• Zero Servo;
• быстрая остановка;
• Master/Slave;
• управление ведущим и ведомым приводами;
• переключение между тремя наборами параметров двигателя;
• предварительное намагничивание;
• ускорение при малой нагрузке;
• обнаружение провисания или ослабления каната;
• контроль хода и концевых положений;
• защита верхнего и нижнего пределов;
• защита замедления перед конечным положением;
• режимы для многоскоростного подъема;
• работа с энкодером и без энкодера;
• поддержка двигателя с коническим ротором;
• антираскачивание;
• функции для поворотного механизма башенного крана;
• ветрокомпенсация;
• STO;
• расширенные коммуникационные интерфейсы;
• гибкое расширение картами. Invt

Диапазон мощности и напряжения

Для класса 380 В серия охватывает от небольших крановых приводов до тяжелых многосоткиловаттных механизмов. Для класса 660/690 В предусмотрены исполнения до 630 кВт для тяжелого промышленного и портового оборудования. Invt

Основные технические характеристики

Характеристики управления

GD350-19 рассчитан на высокодинамичные крановые приводы, где требуется стабильная работа как при номинальной нагрузке, так и при пустом крюке.

Без энкодера

В бездатчиковом режиме преобразователь может применяться в:

• тележках;
• механизмах передвижения;
• вспомогательных подъемах;
• стандартных крановых механизмах.

С энкодером

Для главного подъема и тяжелых механизмов обратная связь позволяет получить:

• более точное поддержание скорости;
• более стабильный момент;
• точную работу на низкой скорости;
• момент при нулевой скорости;
• улучшенное управление тормозом;
• более точное удержание груза.

В замкнутом векторном режиме производитель указывает возможность получения 200% момента при 0 Гц. Manuals+

Управление механическим тормозом

GD350-19 имеет специализированную встроенную логику тормоза.

При подъеме преобразователь не просто подает команду на тормоз, а контролирует последовательность:

1. формирование магнитного потока двигателя;
2. создание необходимого крутящего момента;
3. проверка момента;
4. отпускание механического тормоза;
5. разгон двигателя.

При остановке последовательность выполняется в обратном порядке.

Это позволяет:

• снизить проседание груза;
• уменьшить механические удары;
• сократить износ тормозных колодок;
• повысить безопасность;
• улучшить плавность пуска и остановки.

INVT отдельно указывает улучшенную интеграцию тормозной логики как одну из ключевых особенностей GD350-19. Manuals+

Zero Servo

Zero Servo позволяет формировать и удерживать крутящий момент при практически нулевой скорости.

Функция важна:

• перед открытием тормоза;
• при закрытии тормоза;
• при удержании тяжелого груза;
• при переходе с подъема на остановку;
• при работе главного подъема.

Она помогает минимизировать обратный ход или проседание груза.

Предварительное намагничивание

Функция предварительного намагничивания формирует магнитный поток двигателя до начала движения.

Преимущества:

• ускоренное формирование момента;
• более быстрый отклик;
• меньшее проседание груза;
• плавное отпускание тормоза;
• более надежный старт с нагрузкой.

Быстрая остановка

GD350-19 имеет функцию быстрой остановки для ситуаций, когда необходимо оперативно остановить механизм.

Применяется:

• при аварийном сигнале;
• при срабатывании ограничения;
• при достижении крайнего положения;
• при нарушении рабочего режима.

Master/Slave

GD350-19 поддерживает управление Master/Slave как для жестко связанных, так и для гибко связанных механических систем. Manuals+

Это используется при:

• двухдвигательном подъеме;
• двухстороннем передвижении крана;
• портальных кранах;
• длинных мостах;
• синхронной работе нескольких барабанов;
• распределении нагрузки между двумя двигателями.

Три набора параметров двигателя

GD350-19 поддерживает переключение между 3 наборами параметров двигателя.

Это позволяет использовать один привод в системах:

• с несколькими двигателями;
• с резервными двигателями;
• с разными режимами работы;
• с различными параметрами электродвигателей.

Ускорение при малой нагрузке

Функция Light-load Speed Boost предназначена для повышения производительности.

При малой массе груза или пустом крюке система может увеличить допустимую скорость двигателя.

Преимущества:

• сокращение рабочего цикла;
• ускорение возврата пустого крюка;
• повышение производительности крана;
• снижение времени холостого хода.

Защита от провисания каната

GD350-19 имеет функцию Slack Rope Detection.

Она предназначена для обнаружения ситуации, когда канат ослаблен или провисает.

Это помогает предотвращать:

• неправильную намотку;
• запутывание каната;
• ударные нагрузки;
• аварии при высокоскоростном подъеме или опускании. Invt

Концевые ограничения

В GD350-19 предусмотрены интегрированные функции:

• верхнего предела;
• нижнего предела;
• ограничения хода;
• замедления перед крайним положением.

Система позволяет сначала снизить скорость механизма, а затем выполнить остановку. Invt

Антираскачивание груза

Для GD350-19 предусмотрена функция защиты от раскачивания груза.

Она особенно полезна для:

• мостовых кранов;
• козловых кранов;
• контейнерных кранов;
• портовых механизмов;
• тележек с высокой скоростью перемещения.

Поворот башенного крана и ветрокомпенсация

Для поворотного механизма башенного крана предусмотрены специальные алгоритмы, включая режим с ветрокомпенсацией.

Это помогает стабилизировать работу поворотного привода при воздействии внешнего ветрового момента. INVT

Двигатели с коническим ротором

GD350-19 может использоваться с подъемными двигателями с коническим ротором.

Для таких двигателей предусмотрены специальные настройки подъема, учитывающие особенности механического торможения и формирования магнитного потока. INVT

Многоскоростное управление

Для серии доступны схемы и настройки:

• подъема в многоскоростном режиме;
• многоскоростного подъема с энкодером;
• многоскоростного подъема без энкодера;
• многоскоростного режима SVVC.

Это позволяет реализовать несколько фиксированных скоростей, например:

• микроскорость;
• малая скорость;
• номинальная скорость;
• повышенная скорость при малой нагрузке. INVT

Модельный ряд 380–440 В

Для моделей до 110 кВт включительно встроенный тормозной блок является стандартной конфигурацией. invt.vecgroup.com

Модельный ряд 520–690 В

Расшифровка обозначения

Пример:

GD350-19-037G-4-B

• GD350-19 — серия специализированных крановых преобразователей;
• 037 — номинальная мощность 37 кВт;
• G — нагрузка постоянного крутящего момента;
• 4 — 3-фазное питание 380–440 В;
• B — встроенный тормозной блок.

Пример:

GD350-19-200G-4

• 200 кВт;
• класс 380–440 В;
• встроенного тормозного блока нет.

Пример:

GD350-19-315G-6

• 315 кВт;
• класс 520–690 В. invt.vecgroup.com

Модификации серии

Исполнение -4

Для сетей:

3×380–440 В

Диапазон:

1,5–500 кВт

Исполнение -6

Для сетей:

3×520–690 В

Диапазон:

22–630 кВт

Исполнение -B

Суффикс B обозначает:

встроенный тормозной блок.

Для 380-вольтовой серии модели до 110 кВт включительно имеют встроенный тормозной блок стандартно. Для мощностей от 132 кВт применяется внешняя тормозная система. Manuals+

Тормозной резистор

Встроенный тормозной блок не означает наличие тормозного резистора.

Тормозной резистор подбирается отдельно по:

• мощности преобразователя;
• массе груза;
• скорости опускания;
• продолжительности торможения;
• циклу работы;
• числу пусков;
• требуемому тормозному моменту.

Для подъема и горизонтального перемещения производитель приводит разные рекомендуемые мощности тормозных резисторов, поскольку энергетическая нагрузка в этих механизмах различается. Invt

Реакторы

Для крупных моделей предусмотрено применение:

• входных AC-реакторов;
• DC-реакторов;
• выходных AC-реакторов.

Для части мощных 690-вольтовых исполнений входной реактор входит в стандартную конфигурацию. Например, для моделей 400–630 кВт класса -6 производитель указывает стандартный входной реактор. Invt

Входы и выходы

В основной конфигурации серия предусматривает:

• дискретные входы;
• дискретные выходы;
• аналоговые входы;
• аналоговый выход;
• релейные выходы;
• RS-485;
• расширение через дополнительные карты.

Для конкретных моделей в карточках INVT указывается, например:

• 6 дискретных входов;
• 2 дискретных выхода;
• 2 аналоговых входа;
• 1 аналоговый выход;
• 2 релейных выхода. INVT

Карты расширения

В зависимости от задачи GD350-19 может комплектоваться:

• PG-картами;
• картами энкодеров;
• I/O-картами;
• коммуникационными картами;
• сетевыми модулями.

Это позволяет адаптировать привод для различных крановых систем.

Промышленные сети

GD350-19 совместим с основными промышленными шинными протоколами через соответствующие коммуникационные решения.

Это позволяет интегрировать привод с:

• PLC;
• HMI;
• крановым контроллером;
• системой управления производством;
• удаленным диспетчерским комплексом. Manuals+

STO

GD350-19 имеет функцию STO — Safe Torque Off.

STO используется для безопасного отключения возможности формирования двигателем крутящего момента без полного отключения питания всей системы управления.

Функция особенно востребована на:

• кранах;
• подъемниках;
• лебедках;
• автоматизированных грузоподъемных механизмах. Invt

Назначение по механизму

Основные области применения

GD350-19 используется для приводов:

• подъема;
• изменения вылета;
• наклона;
• поперечного перемещения;
• продольного перемещения;
• поворота;
• грейфера.

Типовое оборудование:

• мостовые краны;
• козловые краны;
• RTG;
• RMG;
• причальные контейнерные краны;
• портальные краны;
• европейские краны;
• башенные краны;
• лебедки;
• шахтные подъемники.

Как выбрать GD350-19

При подборе необходимо учитывать:

1. мощность двигателя;
2. номинальный ток двигателя;
3. напряжение сети;
4. класс 380 В или 690 В;
5. тип двигателя;
6. наличие энкодера;
7. тип механизма;
8. масса груза;
9. номинальная скорость;
10. минимальная скорость;
11. требуемый момент;
12. цикл работы;
13. продолжительность включения;
14. число пусков в час;
15. режим подъема;
16. скорость опускания;
17. необходимость Zero Servo;
18. необходимость Master/Slave;
19. тип тормоза;
20. тормозное напряжение;
21. мощность тормозного резистора;
22. сопротивление тормозного резистора;
23. необходимость внешнего тормозного блока;
24. условия эксплуатации;
25. промышленную сеть;
26. тип PG-карты;
27. ограничения хода;
28. необходимость антираскачивания;
29. необходимость повышенной скорости при малой нагрузке.

Для грузоподъемного оборудования недостаточно подбирать ПЧ только по мощности двигателя. Обязательно необходимо учитывать номинальный ток, перегрузочную способность, тормозной цикл, массу груза, режим работы и минимальную рабочую скорость.

GD350-19 для главного подъема

Для главного подъема рекомендуется уделять особое внимание:

• энкодерной обратной связи;
• замкнутому VC;
• Zero Servo;
• управлению тормозом;
• моменту при нулевой скорости;
• предварительному намагничиванию;
• тормозному резистору;
• перегрузочной способности;
• контролю провисания каната.

GD350-19 для тележки

Для тележки важны:

• SVC;
• плавный разгон;
• плавное торможение;
• контроль конечного положения;
• защита от раскачивания;
• многоскоростной режим.

GD350-19 для моста

Для мостовых механизмов важны:

• Master/Slave;
• синхронность приводов;
• распределение момента;
• предотвращение перекоса;
• совместное управление несколькими двигателями.

GD350-19 для башенного крана

Для башенного крана могут использоваться:

• подъем;
• поворот;
• изменение вылета;
• передвижение;
• ветрокомпенсация;
• антираскачивание;
• работа при малой нагрузке.

Отличие GD350-19 от GD20-09

Когда выбирать GD20-09

GD20-09 рационально применять для:

• электрических тельферов;
• небольших мостовых кранов;
• простых подъемников;
• приводов до 37 кВт;
• механизмов, где не требуется сложное энкодерное управление.

Когда выбирать GD350-19

GD350-19 рекомендуется для:

• тяжелого главного подъема;
• портовых кранов;
• мостовых и козловых кранов большой грузоподъемности;
• башенных кранов;
• многодвигательных систем;
• механизмов с энкодером;
• Zero Servo;
• Master/Slave;
• 690-вольтовых систем;
• мощностей выше 37 кВт;
• ответственных механизмов с высоким требованием к безопасности.

Сертификация и соответствие

Оборудование соответствует требованиям:

ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования»

ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств»

Преимущества INVT GD350-19

• специализированная крановая платформа;
• диапазон до 500 кВт при 380 В;
• диапазон до 630 кВт при 690 В;
• IM + PMSM;
• энкодерное и безэнкодерное управление;
• момент до 200% при 0 Гц;
• Zero Servo;
• Brake Control;
• Master/Slave;
• 3 набора параметров двигателя;
• предварительное намагничивание;
• ускорение при малой нагрузке;
• Slack Rope Detection;
• Travel Limit;
• Anti-sway;
• ветрокомпенсация;
• режим для двигателя с коническим ротором;
• встроенный тормозной блок до 110 кВт;
• STO;
• промышленная связь;
• возможность расширения;
• применение от небольшого подъемного механизма до тяжелого портового крана.