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変電圧変周波 (VVVF) 駆動技術は,現代のクレーン機械でますます普及しています.従来の制御方法に比べて重要な利点があります.その実施は,慎重に検討する必要がある様々な技術的な課題を提示しています.

VVVF駆動は,電圧と周波数を同時に調整することによって,リスの檻モーターのトルクと速度を調節する高度な電子制御システムです.固定周波数交流電源を調整可能な出力に変換する IGBT のような電源電子部品を使用する技術精密なエンジン速度制御を可能にします.

クレーンシステムに導入すると,VVVF駆動はいくつかの性能向上を示します.

• ステップレス速度制御:5~100%の範囲で連続速度調整が可能で,様々な運用要件に対応します.
• 負荷スイング減量:先進的な速度調節とトルク補償は,有効負荷の振動を最小限に抑え,安全性と運用効率の両方を向上させます.
• モーター保護:統合された保護には,過負荷保護,過電源保護,相損失保護,逆動作防止が含まれます.
• エネルギー効率:ダイナミック出力マッチングは不要なエネルギー消費を減らす.

ダイナミックブレーキレジスタ (DBR) は,VVVFシステムにおける重要な安全部品として機能します.ブレーキ操作中に,モーターが消費電力を発電に移行するとき,DBRは,DCバスで危険な電圧蓄積を防ぐために熱として再生エネルギーを散布します.適正なレジスタのサイズ設定には,モーターの仕様とブレーキ要求に基づいて正確な計算が必要です.

VVVF実装では,開ループまたは閉ループ制御構成を使用します.

• オープンループ制御:標準的なクレーン操作のような 適度な精度要求のアプリケーションに適しています
• 閉ループ制御:定位精度を向上させるためのエンコーダーフィードバックを組み込み,通常エレベーターなどの精密アプリケーションに実装する.

典型的な電圧変動 (名値の±10%) に対応するように設計されているが,過度の変動はVVVFの性能を損なう可能性がある.効果的な対策には以下が含まれます:

• 大幅な電圧容量範囲を備えた駆動装置の選択
• 問題のある電源の電圧安定化装置の設置
• 反応的補償やネットワーク最適化による電力品質の向上

現代のVVVFドライブには金属酸化物バリストール (MOV) と包括的な保護回路が組み込まれ,電圧のピークに対して敏感な部品を保護する.これらの統合された保護装置は,ほとんどの装置で追加の外部保護装置の必要性を排除します..

高温と高湿度条件では,特に注意が必要です.

• 標準駆動は通常,環境温度50°C以上の温度で出力を2%低下させる.
• 湿度 耐える PCB コーティング は 基本 的 な 湿度 防護 を 提供 する
• 極端な条件では環境制御 (換気,エアコン) が必要になる可能性があります.

溶接機器は,電圧障害やEMIにより特に課題を提示する.推奨される緩和戦略には,以下が含まれます.

• 入力側三相炉の設置
• 適正な接地方法
• 敏感機器と干渉発生装置の間の電源隔離

クレーンによる機械的振動は,設計上の特殊な考慮が必要です.

• 振動耐性駆動の選択
• 振動防止の固定ソリューション
• 定期的な接続完整性検査

コンデンサータの故障は,通常,次の原因による:

• 超電圧状態
• 過剰な電流負荷
• 熱圧
• 自然 の 老化

予防策 に は,高品質 の 部品 の 選択,温度 の 監視,計画 的 な メンテナンス が 含ま れ ます.

効果的なVVVF駆動のメンテナンスには,以下の要素が含まれます.

• 熱管理システムの定期清掃
• 接続完整性の検証
• 耐磨部品の予防的な交換

一般的な故障シナリオには,過剰電流 (モーターの負荷/巻き込みを確認),過電圧 (ライン電圧/DBRを確認),低電圧 (電源を確認),過熱 (冷却システムを検査) が含まれる.

クレーン用途における重要な選択パラメータには,次のものが含まれます.

• モーター電力のマッチング
• 負荷特性の互換性
• 環境に適性
• 機能要求 (ブレーキ,通信インターフェース)
• 製造者支援インフラストラクチャ

古いクレーンに VVVF 技術を備えるには,以下の点について注意深く検討する必要があります.

• モーター・ドライブ互換性
• 電気システム変更
• 設置後の安全検証

VVVF技術の適切な導入は,クレーンの性能,運用安全性,エネルギー効率を大幅に向上させ,長期間の保守要件を削減することができます.