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La technologie d'entraînement à tension variable à fréquence variable (VVVF) est devenue de plus en plus répandue dans les machines de grue modernes.sa mise en œuvre présente divers défis techniques qui nécessitent une attention particulière.

Les entraînements VVVF représentent un système de contrôle électronique avancé qui régule le couple et la vitesse dans les moteurs à cage d'écureuil en réglant simultanément la tension et la fréquence.La technologie utilise des composants électroniques de puissance comme les IGBT pour convertir la puissance CA à fréquence fixe en sortie réglable, permettant un contrôle précis de la vitesse du moteur.

Lorsqu'elles sont mises en œuvre dans les systèmes de grues, les entraînements VVVF démontrent plusieurs améliorations de performance:

• Régulation de la vitesse sans pas:Fournit un réglage continu de la vitesse dans une plage de 5% à 100% pour répondre aux diverses exigences opérationnelles.
• Réduction de l'oscillation de charge:La régulation avancée de la vitesse et la compensation du couple minimisent les oscillations de la charge utile, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité opérationnelle.
• Protection du moteur:Les mesures de sécurité intégrées comprennent la protection contre la surcharge, la protection contre le surcourant, la protection contre la perte de phase et la prévention du fonctionnement inverse.
• Efficacité énergétique:La correspondance dynamique de la puissance de sortie réduit la consommation d'énergie inutile.

La résistance de freinage dynamique (DBR) sert de composant de sécurité essentiel dans les systèmes VVVF.le DBR dissipe l'énergie régénératrice sous forme de chaleur pour éviter une accumulation dangereuse de tension dans le bus CCUne dimensionnement adéquate de la résistance nécessite un calcul précis basé sur les spécifications du moteur et les exigences de freinage.

Les implémentations VVVF utilisent des configurations de commande en boucle ouverte ou en boucle fermée:

• Contrôle en boucle ouverte:Fonctionne sans rétroaction, adapté aux applications nécessitant une précision modérée comme les opérations de grue standard.
• Commande en boucle fermée:Incorpore la rétroaction du codeur pour une précision de positionnement améliorée, généralement mise en œuvre dans des applications de précision telles que les ascenseurs.

Bien qu'ils soient conçus pour s'adapter aux variations de tension typiques (± 10% de la tension nominale), des fluctuations excessives peuvent nuire aux performances du VVVF.

• Sélection des entraînements avec de larges plages de tolérance de tension
• Installation de stabilisateurs de tension pour les sources d'alimentation problématiques
• Amélioration de la qualité de l'énergie par compensation réactive ou optimisation du réseau

Les entraînements VVVF modernes intègrent des Varistors d'oxyde métallique (MOV) et des circuits de protection complets pour protéger les composants sensibles contre les pics de tension.Ces protections intégrées éliminent le besoin de dispositifs de protection externes supplémentaires dans la plupart des installations.

Les conditions de température et d'humidité élevées nécessitent des considérations particulières:

• Les entraînements standard réduisent généralement la puissance de 2% par °C au-dessus de 50 °C ambiants
• Les revêtements de PCB résistants à l'humidité offrent une protection de base contre l'humidité
• Des contrôles environnementaux (ventilation, climatisation) peuvent être nécessaires pour des conditions extrêmes

Les équipements de soudage présentent des défis particuliers en raison de perturbations de tension et d'EMI. Les stratégies d'atténuation recommandées comprennent:

• Installation d'un réacteur triphasé côté entrée
• Pratiques de mise à la terre optimisées
• Isolement de la source d'alimentation entre les équipements sensibles et ceux générant des interférences

Les vibrations mécaniques induites par la grue nécessitent des considérations de conception spécifiques:

• Sélection d'unité résistante aux vibrations
• Solution de montage anti-vibration
• Inspections régulières de l'intégrité de la connexion

Les défaillances des condensateurs résultent généralement de:

• Conditions de surtension
• Charges de courant excessives
• Tension thermique
• Les processus naturels de vieillissement

Les mesures préventives comprennent la sélection de composants de haute qualité, la surveillance de la température et l'entretien régulier.

L'entretien effectif de l'entraînement VVVF comprend:

• Nettoyage régulier du système de gestion thermique
• Vérification de l'intégrité de la connexion
• Remplacement préventif des composants d'usure

Les scénarios de défaillance les plus courants incluent le surcourant (vérifier la charge/les enroulements du moteur), la surtension (vérifier la tension de la ligne/DBR), la sous-tension (vérifier l'alimentation électrique) et la surchauffe (examiner les systèmes de refroidissement).

Parmi les paramètres de sélection essentiels pour les applications de grues, on peut citer:

• Matching de la puissance du moteur
• Compatibilité des caractéristiques de charge
• Adaptation à l'environnement
• Exigences fonctionnelles (frénésie, interfaces de communication)
• Infrastructure de soutien au fabricant

La mise à niveau des grues plus anciennes avec la technologie VVVF nécessite une évaluation minutieuse des éléments suivants:

• Compatibilité avec le moteur
• Modifications du système électrique
• Validation de la sécurité après installation

Une mise en œuvre appropriée de la technologie VVVF peut améliorer considérablement les performances de la grue, la sécurité opérationnelle et l'efficacité énergétique tout en réduisant les exigences de maintenance à long terme.