Ειδήσεις

Όταν αγοράζετε έναν μεγάλο υδραυλικό πρέσα, ψαλίδι σκραπ, ψαλίδι γάντζου ή μηχανή ανακύκλωσης μετάλλων, η επιλογή της σωστής χωρητικότητας και μοντέλου είναι μόνο μέρος του έργου. Μια ερώτηση μπορεί να καθορίσει εάν ο εξοπλισμός μπορεί να τεθεί σε λειτουργία με επιτυχία: μπορεί το υπάρχον σύστημα ηλεκτροδότησης του εργοστασίου να το υποστηρίξει;

Σε χώρους σκραπ, χαλυβουργεία, χυτήρια και εγκαταστάσεις ανακύκλωσης, οι αγοραστές εστιάζουν φυσικά πρώτα στις απαιτήσεις παραγωγής:

“Πόσους τόνους ανά ώρα μπορεί να επεξεργαστεί το μηχάνημα;”

“Τι δύναμη κοπής ή συμπίεσης χρειαζόμαστε;”

“Ποια είναι η εγκατεστημένη ισχύς του κινητήρα;”

Ωστόσο, πριν οριστικοποιηθούν οι προδιαγραφές του εξοπλισμού, μια άλλη ερώτηση αξίζει την ίδια προσοχή:

Πόση ηλεκτρική χωρητικότητα είναι πραγματικά διαθέσιμη στον χώρο εγκατάστασης;

Εάν αυτό ανακαλυφθεί μόνο αφού έχει κατασκευαστεί το μηχάνημα — ή χειρότερα, αφού φτάσει στο εργοστάσιο — ο αγοραστής μπορεί να αντιμετωπίσει αναβαθμίσεις μετασχηματιστών, μεγαλύτερα καλώδια, τροποποιήσεις στον πίνακα διανομής και καθυστερήσεις στην έναρξη λειτουργίας.

Γιατί η γνώση του “400V, 50Hz” δεν είναι αρκετή

Μια κοινή ηλεκτρολογική προδιαγραφή που παρέχεται κατά τη διάρκεια μιας διεθνούς ερώτησης εξοπλισμού είναι:

400V / 50Hz / 3 Φάσεις

Αυτές οι πληροφορίες είναι απαραίτητες, αλλά για μηχανήματα που χρησιμοποιούν δεκάδες ή εκατοντάδες κιλοβάτ εγκατεστημένης ισχύος κινητήρα, δεν επαρκούν για να προσδιοριστεί εάν το εργοστάσιο μπορεί να λειτουργήσει τον εξοπλισμό.

Οι αγοραστές και οι προμηθευτές πρέπει να διακρίνουν μεταξύ διαφόρων ηλεκτρολογικών παραμέτρων.

Η τάση (V) καθορίζει την ηλεκτρολογική ονομαστική τιμή που απαιτείται για κινητήρες και ηλεκτρικά εξαρτήματα.

Η συχνότητα (Hz) — συνήθως 50Hz ή 60Hz — επηρεάζει την επιλογή του κινητήρα και του ηλεκτρολογικού συστήματος.

Η φάση είναι συνήθως τριφασική για βαρύ βιομηχανικό υδραυλικό εξοπλισμό.

Αλλά μια άλλη ερώτηση παραβλέπεται συχνά:

Ποιο είναι το μέγιστο διαθέσιμο ρεύμα εισόδου και πόση εφεδρική χωρητικότητα μετασχηματιστή έχει πραγματικά το εργοστάσιο;

Δύο εργοστάσια μπορεί να έχουν και τα δύο 400V/50Hz/3-φασικό ρεύμα, ενώ να έχουν εντελώς διαφορετικές δυνατότητες λειτουργίας του ίδιου μηχανήματος.

Ένα μπορεί να έχει σημαντική εφεδρική χωρητικότητα μετασχηματιστή. Σε μια άλλη εγκατάσταση, οι υπάρχουσες γραμμές παραγωγής, οι συμπιεστές, οι γερανοί και άλλα μηχανήματα μπορεί ήδη να καταναλώνουν το μεγαλύτερο μέρος της διαθέσιμης ισχύος.

Επομένως:

Η σωστή τάση δεν σημαίνει αυτόματα επαρκή χωρητικότητα ισχύος.

Το κρυφό πρόβλημα: Εκκίνηση ενός μεγάλου κινητήρα

Ο βαρύς υδραυλικός εξοπλισμός ανακύκλωσης χρησιμοποιεί συνήθως τριφασικούς κινητήρες επαγωγής υψηλής ισχύος για την κίνηση των υδραυλικών αντλιών.

Ένας κινητήρας ονομαστικής ισχύος 37kW, 55kW ή 75kW περιγράφει την ονομαστική του κατάσταση λειτουργίας. Δεν λέει ολόκληρη την ιστορία του τι συμβαίνει κατά την εκκίνηση.

Οι μεγάλοι κινητήρες μπορούν να τραβήξουν αρκετές φορές το ονομαστικό τους ρεύμα κατά την εκκίνηση. Η Schneider Electric σημειώνει ότι οι μεγάλοι κινητήρες που εκκινούν απευθείας στο δίκτυο μπορούν να τραβήξουν περίπου πέντε έως επτά φορές το ονομαστικό ρεύμα, προκαλώντας δυνητικά σημαντικές πτώσεις τάσης όταν συνδέονται σε ένα σχετικά αδύναμο ηλεκτρικό δίκτυο.

Αυτό εξηγεί μια κατάσταση που μπορεί αλλιώς να είναι συγκεχυμένη για τους αγοραστές:

Το εργοστάσιο μπορεί να έχει αρκετή ισχύ για να λειτουργήσει το μηχάνημα μετά την εκκίνηση, αλλά να δυσκολεύεται ακόμα να το εκκινήσει.

Πιθανά συμπτώματα περιλαμβάνουν αδικαιολόγητες πτώσεις ασφαλειών, ανεπιτυχείς επιταχύνσεις κινητήρα, πτώσεις τάσης, διαταραχές σε άλλο εξοπλισμό, πτώσεις προστασίας και ανεπαρκή ροπή εκκίνησης.

Ο σχεδιασμός του καλωδίου έχει επίσης σημασία. Τα μακριά καλώδια κινητήρα εισάγουν πτώση τάσης, και η υπερβολική πτώση τάσης μπορεί να επηρεάσει τόσο την κατανάλωση ρεύματος όσο και τη διαθέσιμη ροπή του κινητήρα.

Ένα κοινό λάθος: “Το μηχάνημα έχει κινητήρες 110kW, οπότε χρειαζόμαστε μόνο 110kW”

Η ηλεκτρολογική διαστασιολόγηση δεν πρέπει να προσεγγίζεται έτσι.

Εξετάστε ένα μηχάνημα ανακύκλωσης εξοπλισμένο με δύο κινητήρες 55kW, δίνοντας 110kW συνολικής εγκατεστημένης ισχύος κινητήρα.

Απλά υπολογίζοντας:

55kW × 2 = 110kW

δεν αποδεικνύει ότι η υπάρχουσα ηλεκτρολογική υποδομή είναι επαρκής.

Η μηχανολογική αξιολόγηση πρέπει επίσης να εξετάζει εάν οι κινητήρες ξεκινούν ταυτόχρονα ή διαδοχικά, τη μέθοδο εκκίνησης, το ονομαστικό ρεύμα του κινητήρα, το επιτρεπόμενο ρεύμα εκκίνησης, τα υπάρχοντα φορτία στον μετασχηματιστή, την εφεδρική χωρητικότητα του μετασχηματιστή, το μήκος του καλωδίου και την πτώση τάσης που μπορεί να ανέχεται η εγκατάσταση.

Με άλλα λόγια, το ηλεκτρολογικό σύστημα πρέπει να αξιολογείται ως σύστημα — όχι απλά διαβάζοντας την τιμή kW στην προσφορά.

Τι γίνεται αν το εργοστάσιο δεν έχει επαρκή ηλεκτρική χωρητικότητα;

Η ανεπαρκής χωρητικότητα δεν σημαίνει απαραίτητα ότι το έργο πρέπει να ακυρωθεί.

Το σημαντικό είναι να εντοπιστεί ο περιορισμός πριν ξεκινήσει η κατασκευή.

Επιλογή 1: Επανεξέταση της μεθόδου εκκίνησης του κινητήρα

Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του μηχανήματος και του φορτίου, μπορούν να εξεταστούν εκκίνηση αστέρα-δέλτα, μαλακοί εκκινητές ή μετατροπείς συχνότητας.

Ένας μαλακός εκκινητής μπορεί να μειώσει την ηλεκτρολογική καταπόνηση κατά την επιτάχυνση, ενώ ένας VFD ελέγχει τόσο την τάση όσο και τη συχνότητα για να παρέχει πιο ελεγχόμενη επιτάχυνση.

Η ανάλυση της Schneider Electric για την εκκίνηση μεγάλων κινητήρων δείχνει ότι η απευθείας σύνδεση στο δίκτυο (DOL), η μαλακή εκκίνηση μειωμένης τάσης και η εκκίνηση με VFD μπορούν να παράγουν σημαντικά διαφορετικά ρεύματα εκκίνησης και αντίστοιχες πτώσεις τάσης.

Ωστόσο, υπάρχει ένας σημαντικός περιορισμός:

Ένας μαλακός εκκινητής ή VFD δεν μπορεί να δημιουργήσει ηλεκτρική χωρητικότητα που δεν έχει το εργοστάσιο.

Μπορεί να μειώσει τη ζήτηση εκκίνησης, αλλά εάν η διαθέσιμη χωρητικότητα του μετασχηματιστή είναι ανεπαρκής ακόμη και κατά την κανονική λειτουργία του μηχανήματος, η αλλαγή της μεθόδου εκκίνησης από μόνη της δεν θα λύσει το θεμελιώδες πρόβλημα.

Επιλογή 2: Εκκίνηση μεγάλων κινητήρων διαδοχικά

Για μηχανήματα εξοπλισμένα με πολλούς κύριους κινητήρες, ο κατασκευαστής μπορεί να αξιολογήσει εάν η διαδοχική εκκίνηση είναι τεχνικά δυνατή:

Κινητήρας 1 ξεκινά και σταθεροποιείται → Κινητήρας 2 ξεκινά

Αυτό μπορεί να αποτρέψει την εμφάνιση πολλαπλών κορυφών ρεύματος εκκίνησης ακριβώς την ίδια στιγμή.

Ωστόσο, αυτό πρέπει να αξιολογηθεί σύμφωνα με το υδραυλικό σύστημα και τη λογική λειτουργίας. Οι αγοραστές δεν πρέπει να τροποποιούν την ακολουθία εκκίνησης ανεξάρτητα μετά την εγκατάσταση.

Επιλογή 3: Αναβάθμιση του μετασχηματιστή ή του συστήματος διανομής

Εάν η κανονική ζήτηση λειτουργίας είναι ήδη κοντά ή πάνω από τη διαθέσιμη χωρητικότητα της εγκατάστασης, η πρακτική λύση μπορεί να περιλαμβάνει την αύξηση της χωρητικότητας του μετασχηματιστή, την εγκατάσταση ενός αποκλειστικού μετασχηματιστή ή την αναβάθμιση της γραμμής τροφοδοσίας, του πίνακα διανομής ή των καλωδίων.

Τέτοιες εργασίες πρέπει κανονικά να περιλαμβάνουν έναν εξειδικευμένο τοπικό ηλεκτρολόγο μηχανικό, επειδή οι συνθήκες της εταιρείας κοινής ωφέλειας, οι απαιτήσεις προστασίας, τα επίπεδα βραχυκυκλώματος και οι τοπικοί ηλεκτρολογικοί κανονισμοί διαφέρουν ανά έργο.

Επιλογή 4: Επανασχεδιασμός του εξοπλισμού γύρω από την διαθέσιμη παροχή

Όταν η αναβάθμιση του δικτύου του εργοστασίου είναι απαγορευτικά δαπανηρή, ο αγοραστής μπορεί να παρέχει το μέγιστο διαθέσιμο ρεύμα στον κατασκευαστή του μηχανήματος και να διερευνήσει μια εναλλακτική διαμόρφωση.

Πιθανές αλλαγές μπορεί να περιλαμβάνουν έναν διαφορετικό συνδυασμό κινητήρων, βελτιστοποιημένη ακολουθία εκκίνησης, εναλλακτική μέθοδο εκκίνησης, αναθεωρημένο στόχο παραγωγής ή κατανομή φορτίων σε ξεχωριστές ηλεκτρικές παροχές.

Αλλά οι αγοραστές πρέπει να είναι προσεκτικοί σχετικά με μια φαινομενικά απλή λύση:

Μείωση της ισχύος του κινητήρα μόνο για να ικανοποιηθεί το όριο του ρεύματος εισόδου, ενώ αναμένεται ακριβώς η ίδια απόδοση παραγωγής.

Σε ένα υδραυλικό μηχάνημα, η ισχύς του κινητήρα, η ροή της αντλίας, η υδραυλική πίεση, ο χρόνος κύκλου και η παραγωγική ικανότητα είναι αλληλοσυνδεδεμένα. Η μείωση της διαθέσιμης ισχύος κίνησης μπορεί να μειώσει την ταχύτητα λειτουργίας ή να εμποδίσει τον εξοπλισμό να φτάσει στην αρχική του σχεδιαστική απόδοση.

Ηλεκτρολογικές πληροφορίες που πρέπει να παρέχουν οι αγοραστές πριν από την παραγγελία

Μια χρήσιμη λίστα ελέγχου ηλεκτρολογικών πριν από την αγορά περιλαμβάνει:

Εάν το διαθέσιμο ρεύμα εισόδου είναι άγνωστο, ο αγοραστής μπορεί να ζητήσει από έναν τοπικό ηλεκτρολόγο να ελέγξει τον κύριο διακόπτη, την πινακίδα του μετασχηματιστή και τα υπάρχοντα φορτία της εγκατάστασης, και στη συνέχεια να μοιραστεί τις σχετικές προδιαγραφές ή φωτογραφίες με τον προμηθευτή του εξοπλισμού.

Γιατί αυτή η συζήτηση πρέπει να γίνει πριν από την κατασκευή

Για βαρύ βιομηχανικό εξοπλισμό, η προσαρμογή του ηλεκτρολογικού συστήματος δεν είναι απλώς θέμα “αλλαγής του βύσματος.”

Διαφορετικές συνθήκες τάσης, συχνότητας και παροχής στο εργοστάσιο μπορούν να επηρεάσουν τους κινητήρες, το ηλεκτρολογικό ντουλάπι, τους διακόπτες, τους ρελέ, τους μαλακούς εκκινητές ή τους VFD, τη διαστασιολόγηση των καλωδίων, τη στρατηγική προστασίας και τον σχεδιασμό ελέγχου.

Όσο αργότερα ανακαλυφθεί μια ασυμφωνία, τόσο πιο ακριβή μπορεί να γίνει.

Ο εντοπισμός του προβλήματος κατά την τεχνική αξιολόγηση επιτρέπει στον αγοραστή να συγκρίνει το κόστος αναβάθμισης της ηλεκτρολογικής υποδομής της εγκατάστασης με το κόστος και τις επιπτώσεις στην απόδοση της τροποποίησης της διαμόρφωσης του μηχανήματος.

Ο εντοπισμός του ίδιου προβλήματος αφού φτάσει ο εξοπλισμός μπορεί να σημαίνει καθυστερήσεις στην εγκατάσταση, πρόσθετη μηχανολογική εργασία και διαταραχή στο πρόγραμμα παραγωγής του αγοραστή.

Μια πρακτική σύσταση για τους αγοραστές

Πριν παραγγείλετε έναν πρέσα σκραπ μετάλλων, υδραυλικό ψαλίδι, ψαλίδι γάντζου, πρέσα μπρικετών ή μεγάλο μηχάνημα ανακύκλωσης μετάλλων, μην σταματήσετε στο να ρωτήσετε:

“Πόσα κιλοβάτ χρειάζεται αυτό το μηχάνημα;”

Κάντε την πιο χρήσιμη ερώτηση:

“Μπορεί αυτό το μηχάνημα να ξεκινήσει με ασφάλεια και να λειτουργήσει συνεχώς με την ηλεκτρική χωρητικότητα που είναι επί του παρόντος διαθέσιμη στο εργοστάσιό μας;”

Πριν υπογράψετε την παραγγελία, ο προμηθευτής του μηχανήματος και ο τοπικός ηλεκτρολόγος μηχανικός του αγοραστή θα πρέπει ιδανικά να επαληθεύσουν την τάση τροφοδοσίας, τη συχνότητα, το ονομαστικό ρεύμα λειτουργίας, τη μέθοδο εκκίνησης, το αναμενόμενο ρεύμα εκκίνησης, τη χωρητικότητα του μετασχηματιστή και τα υπάρχοντα φορτία της εγκατάστασης.

Για ένα μεγάλο βιομηχανικό έργο, το λιγότερο δαπανηρό ηλεκτρολογικό πρόβλημα είναι αυτό που ανακαλύπτεται πριν κατασκευαστεί το μηχάνημα.