تطبيق محول التردد من سلسلة PI500 لشركة بوشوان للتكنولوجيا على رافعات اللف-Powtran-ذكي التحكم في المحركات المنتجات ومجموعات كاملة من المعدات

الرافعة الدوارة، هي جهاز رفع خفيف وصغير يستخدم بكرة للف حبل فولاذي أو سلسلة لرفع أو سحب الأحمال الثقيلة، وتُعرف أيضًا باسم «البكرات». يمكن للرافعة الدوارة رفع الأحمال عموديًا أو سحبها أفقيًا أو بشكل مائل. تُستخدم بشكل رئيسي في رفع المواد أو سحبها بشكل أفقي في مجالات البناء، والهندسة المائية، والغابات، والمناجم، والمرافئ، وغيرها. كما تُستخدم في تركيب وتفكيك الهياكل الخرسانية والهيكلية الفولاذية والمعدات الميكانيكية المختلفة من الحجم المتوسط والكبيرة. تتميز هذه الرافعة بترتيب منظم للحبل الفولاذي، وتركيب موثوق للتعليق، وهي مناسبة لمشاريع الطرق والجسور مثل المرافئ والجسور والموانئ، وكذلك لتركيب المعدات في المصانع والمناجم الكبيرة. تعمل هذه الرافعة بواسطة قوة خارجية (مثل المحرك الكهربائي)، ثم يتم التحكم فيها بواسطة مكابح كهرومغناطيسية ومكابح إمساكية لمنعها من التشغيل الحرّ دون طاقة محركة. وبعد أن يقلل المحرك سرعتها، يُدفع دوران قرص يُمكن أن يلف عليه حبل فولاذي أو أي مواد أخرى. تُعتبر رافعة الرفع الدوارة جهازًا مهمًا لنقل المواد إلى قمة الفرن العالي لتغذيته، أو لنقل الخامات في المناجم عبر المناجم المائلة. في الصين، تُعد رافعات السيارات المزوّدة بمحركات دوارة الجهاز القياسي الأساسي لملء الأفران العالية الصغيرة والمتوسطة الحجم. وتستوفي هذه الرافعات المتطلبات التالية: قدرة نقل كافية بحيث تلبي سرعة التغذية متطلبات إنتاج الفرن العالي؛ تشغيل موثوق ومتين يضمن استمرارية الإنتاج في الفرن العالي؛ القدرة على أتمتة عملية التغذية؛ بساطة التركيب وسهولة الصيانة.

ثانياً. خصائص عمل رافعة الرفع:

تتميز بسرعة بدء بطيئة وعزم دوران كبير، والتسارع سلس، والوقوف بشكل مستقر ودقيق. تتمثل طريقة ضبط السرعة التقليدية في استخدام محرك غير متزامن ذي عاكس دوار، حيث يتم توصيل عدة مقاومات في دائرة الدوار عبر حلقات جمع وفرش كربونية، ويتم التحكم في عدد المقاومات المتصلة بواسطة مفاتيح كهربائية لضبط السرعة. إلا أن هذه الطريقة تعاني من العيوب التالية:

يُعدّ التحكم في السرعة باستخدام المقاومات المتصلة على التوالي تغييرًا متقطعًا في السرعة، مما يؤدي إلى تأثير قوى صدمية بين تروس المخفض، والبكرات العلوية، والتروس الوسطى، وعربة النقل، ومسارات الجسر المائل أثناء مراحل التسارع والتباطؤ، ما يزيد من احتمال تلف المعدات وتعرّض حبال الأسلاك الفولاذية للإجهاد، وبالتالي زيادة كمية الصيانة وارتفاع تكاليف الإصلاح. كما أن نطاق التحكم في السرعة بواسطة المقاومات المتصلة على التوالي ضيق، مما يجعل سرعة عربة النقل تتغير بشكل مفاجئ، وحتى بعد التباطؤ وعند التوقف، تظل العربة تدور بسرعة عالية، مما يتطلب دقة عالية في ضبط الفرامل ومفاتيح الحدود، ويؤدي ذلك بسهولة إلى حوادث التجاوز والانحراف عن المسار، مما يؤثر على الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، أثناء بدء العربة وتباطؤها، تستهلك معظم الطاقة الكهربائية في المقاومات؛ وعند انخفاض جهد المحرك، ينخفض العزم ويزداد معدل الفرق في السرعة، وفي الحالات الشديدة، قد لا تتمكن العربة من التشغيل، مما يزيد من احتمال حدوث الحوادث.

استهلاك الطاقة مرتفع، والخصائص الميكانيكية عند السرعات المنخفضة لينة. إذ يتم تخفيض السرعة عن طريق استهلاك الطاقة عبر مقاومة خارجية متصلة بالعضو الدوار، وكلما انخفضت السرعة، زادت ليونة الخصائص الميكانيكية، وازدادت نسبة الطاقة المستهلكة في المقاومة، مما يجعل العملية غير اقتصادية على الإطلاق. كما أن ارتفاع أو انخفاض جهد الشبكة يؤثر بشكل كبير على السرعة.

ثالثًا: ميزات محول التردد PI500

التعلم الذاتي لمعالم المحرك بدقة عالية، دقة ثابتة في السرعة، نطاق واسع للتحكم بالسرعة، عزم دوران كبير عند السرعات المنخفضة مع تذبذب ضئيل، لا يتوقف الجهاز عند انقطاع التيار الكهربائي اللحظي، تصميم مسار هواء مستقل لدرجة حرارة محيط تصل إلى 40℃، تشغيل موفر للطاقة من الجيل الجديد، طلاء بطلاء مضاد للعوامل الثلاثة (ماء، غبار، صدمات)، شهادات السلامة العالمية CE/TüV، وحدة مدمجة بميزة PID ذاتية التكيف، برنامج سهل الاستخدام على الحاسوب الرئيسي، خاصية توسيع المدخلات والمخرجات، وحدة فرملة مدمجة، دعم لعدة أنواع من الاتصالات، لوحة مفاتيح بشاشة حماية عالية، دعم لعدة طرق للتثبيت، يمكن تركيبها باستخدام قاعدة فلانشة، ومروحة قابلة للإزالة، سهلة التركيب والصيانة، إضافة مفتاح متعدد الوظائف QUICK وخاصية قفل لوحة المفاتيح كخيار.

رابعًا: أمثلة على التحويل:

4.1. حالة العملية في الموقع:

في مصنع للصلب بمدينة جييانغ بمقاطعة قوانغدونغ، كان محرك الرفع المستخدم في أحد العملاء من نوع المحركات التحريضية المتناوبة غير المتزامنة ذات اللفّات، ويرمز إليه بالرمز YZR225M-6 (6 أقطاب، 30 كيلوواط). يُغذَّى هذا المحرك بواسطة تيار بتردد صناعي، وتتمّ عملية ضبط السرعة عن طريق إدخال عدة مقاومات في دائرة الجزء الدوار عبر حلقات التجميع وفرش الكربون، ويتم التحكم في عدد هذه المقاومات بواسطة مفاتيح التلامس، مع استخدام جهاز تحكم بكرات مسننة وتحكم تداخل بين مفاتيح التلامس.

4.2. خطة تطوير محول التردد:

احتفظ بنظام الفرملة الأصلي، وألغِ خزانة التحكم والمرحلات الأصلية.

الآلة المزودة بمحول تردد من سلسلة Puhua PI500، طراز PI500 037G3.

بالاشتراك مع وحدة الفرملة PB200، يتم استهلاك الطاقة الكهربائية الناتجة عن توليد الكهرباء أثناء فرملة المحرك عند إنزال الرافعة، مما يمنع حدوث عطل ناتج عن ارتفاع الضغط.

من خلال التحكم بواسطة المُشفر والـ PLC، يتم تحقيق تحديد المواقع، ويمكن تنفيذ تحديد موقع عربة المواد على شاشة اللمس.

لمنع انحراف القطار أو توقفه أحيانًا أثناء الرفع أو النزول، لا بد من استخدام مكابح هيدروليكية ومكابح يدوية للقيام بالفرملة الميكانيكية.

خامسًا: تأثير التطبيق:

من منظور الأداء بعد التحديث، فإن النتائج واضحة جدًا. يعتمد النظام على تحكم بسرعتين: تبلغ ترددات التشغيل الأولية 10 هرتز، وعند البدء والانتقال إلى الموضع الأول، تتسارع الآلة إلى 35 هرتز؛ وعند الوصول إلى الموضع الثاني، ينخفض التردد مرة أخرى إلى 10 هرتز قبل التوقف النهائي. يتميز تشغيل الآلة بتأثير ضربة صغير عند البدء، إذ يمكن تشغيلها وتوقفها بسلاسة، مما يقلل من التأثير على التروس المتغيرة أثناء بدء تشغيل المحرك. كما أن عمليات البدء والكبح والتسريع والتباطؤ في رافعة الونش أصبحت أكثر سلاسة وسرعة، ما يحد من تذبذبات الحمل ويجعل التشغيل أكثر مرونة وسهولة في التحكم. وبفضل الحدّ من تيار بدء تشغيل المحرك، تنخفض استهلاك الحرارة للمحرك عند التشغيل والتوقف المتكرر، مما يطيل عمره الافتراضي. كما أن الفرملة الهيدروليكية والفرملة اليدوية تعملان بفعالية أكبر عند السرعات المنخفضة، ما يقلل من تآكل بطانات الفرامل ويطيل عمرها الافتراضي، وبالتالي تقليل وقت الصيانة والتكاليف المرتبطة بها. بالإضافة إلى ذلك، ازداد عمر حبل الأسلاك الفولاذي للوِنش بشكل واضح. كما أن موقع التوقف دقيق جدًا، ويتطابق تقريبًا موقع التوقف للحمولات الثقيلة والخفيفة. يشترط العميل ألا تتجاوز انحرافات الموقع 30 سنتيمترًا. إضافةً إلى ذلك، تم الاستغناء عن مقاومة التشغيل الخارجية، مما عزز كفاءة استهلاك الطاقة للنظام وحقق متطلبات العميل.

تطبيق جهاز بيوتشوان للتكنولوجيا PI500-L في رافعات البوابة بالموانئ

القادم:

تطبيق محول التردد من سلسلة PI500 لشركة بوشوان للتكنولوجيا في الكسارة المطرقية