استفاده از تجهیزاتی مثل جرثقیل برقی، یکی از نیازهای اساسی در پیشبرد اهداف تجاری و صنعتی است. از این رو این نوع تجهیزات از قطعات مختلفی تشکیل شده‌اند که هر کدام با توجه به وظیفه خود، نقش کلیدی در کارکرد درست این وسیله خواهد داشت. اینورتر جرثقیل برقی یکی از اجزای مهم و حیاتی در سیستم‌های جابه‌جایی بار سنگین است که نقش کلیدی در کنترل سرعت، ایمنی و عملکرد بهینه جرثقیل ایفا می‌کند. با توجه به اهمیت بالای این قطعه در این مقاله، به بررسی کامل عملکرد، مزایا، انواع و نکات مهم در انتخاب اینورتر مناسب برای جرثقیل‌های برقی می‌پردازیم.
مدت زمان تقریبی مطالعه‌ی این مقاله 7 دقیقه می‌باشد.
اینورتر چیست؟
قبل از هر چیز، باید با مفهوم و نحوه‌ی عملکرد درست این قطعه در تجهیزات صنعتی مثل جرثقیل برقی بیشتر آشنا شویم. در حالت کلی اینورتر (Inverter) دستگاهی الکترونیکی است که جریان مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) تبدیل می‌کند و امکان تنظیم فرکانس و ولتاژ خروجی را فراهم می‌آورد. در صنایع، اینورترها معمولاً برای کنترل دور موتورهای الکتریکی به کار می‌روند. اما استفاده از این وسیله در تجهیزات کارگاهی برقی مثل جرثقیل برقی و بالابرها هم بسیار رایج است.
نقش اینورتر در جرثقیل برقی
همانطور که گفتیم، اینورتر یکی از قطعات مهم و کاربردی در کارکرد سیستم بالابر برقی است. جرثقیل‌های برقی به دلیل کار با بارهای سنگین نیازمند دقت بالا در شروع عملیات، توقف و تغییر جهت حرکت بر روی ریل هستند. این امر به حدی ضروری است که ارتباط مستقیم با تامین ایمنی لازم برای نیروی انسانی و اجسام را دارد. اینورتر با کنترل دور موتور و گشتاور، باعث می‌شود:
- حرکت نرم و بدون ضربه در آغاز و پایان جابه‌جایی بار به صورت یکنواخت و طبیعی ایجاد شود.
- میزان مصرف انرژی در بلند مدت کاهش یابد.
- با ایجاد حرکت نرم و بدون تقه، طول عمر موتور و گیربکس افزایش یابد.
- ایمنی اپراتور و بار تضمین شود.
مزایای استفاده از اینورتر در جرثقیل برقی
کنترل دقیق سرعت و موقعیت بار
اینورتر به اپراتور اجازه می‌دهد تا سرعت حرکت قلاب یا واگن جرثقیل را با دقت بالاتری تنظیم کند. این کار می‌تواند علاوه بر ایجاد حرکت نرم موتور و بار، جابجایی ایمن و استانداردی را برای بارهای فوق سنگین فراهم کند. هرچقدر که این فرایند با دقت و ایمنی بیشتری انجام شود، ضمن افزایش طول عمر مفید موتور و تجهیزات برقی، احتمال آسیب رساندن به اجسام با ارزش نیز کاهش خواهد یافت.
اینورتر جرثقیل برقی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی
یکی از ویژگی‌ها و دلایل استفاده از اینورتر جرثقیل برقی، کاهش چشم‌گیر میزان مصرف انرژی موتور و برق است. با بهینه سازی عملکرد موتور، انرژی کمتری مصرف می‌شود. در بلند مدت، می‌توان از داغ کردن زیاد موتور جرثقیل جلوگیری شده و استهلاک مکانیکی آن را کمتر کرد. به همین علت اینورتر جرثقیل برقی نقش موثری در صرفه‌جویی در هزینه‌های جاری خواهد داشت.
کاهش استهلاک قطعات مکانیکی
فراهم کردن امکان حرکت نرم و یکنواخت، از آسیب به گیربکس و موتور جلوگیری می‌کند. به همین خاطر اینورتر جرثقیل برقی نه تنها نقش بالایی در افزایش طول عمر قطعات دیگر دستگاه دارد، بلکه فرایند باربرداری را تا حد ممکن روان و استاندارد خواهد کرد.
امکان برنامه ریزی عملکردها
یکی دیگر از مزایای اینورتر جرثقیل برقی، برخوردای از قابلیت برنامه‌ریزی برخی از قابلیت‌ها و ویژگی‌های دستگاه است. برخی از اینورترها قابلیت برنامه‌ریزی و تنظیم پارامترهای خاص برای بارهای مختلف را دارند. این کار یک مزیت اساسی برای نیروی کار ماهر محسوب می‌شود. چرا که امکان استفاده از این تنظیمات پیشرفته، باعث تسهیل فرایند جابجایی اجسام سنگین می‌شود.
انواع اینورتر مورد استفاده در جرثقیل‌ها
اینورترهای تک‌فاز و سه‌فاز: با توجه به گستردگی استفاده از اینورتر جرثقیل برقی، تولید کنندگان این تجهیزات، انواع مختلفی از آن را تولید و به بازار صنعتی عرضه کرده‌اند. انتخاب بین این دو بسته به توان جرثقیل و منبع برق موجود دارد. این فرایند با توجه به ظرفیت‌های دستگاه مصرفی و میزان باربرداری انتخاب و در دستگاه استفاده می‌شود.
اینورترهای بردار شار (Vector Control): نوعی دیگر از اینورتر جرثقیل برقی است که برای مصارف صنعتی نیازمند دقت بالا و کنترل گشتاور، بهترین انتخاب هستند.
اینورترهای V/F (ولتاژ/فرکانس ثابت): این نوع از اینورتر مناسب مصارف ساده و سبک‌تر است.
نقش اینورتر جرثقیل برقی در کنترل سرعت
اینورترها با تغییر فرکانس و ولتاژ خروجی، امکان کنترل پیوسته سرعت موتور را فراهم می‌کنند. در جرثقیل‌های برقی، این قابلیت باعث می‌شود:
- امکان تنظیم سرعت بالا در زمان حرکت آزاد
- امکان تنظیم سرعت پایین در زمان جابه‌جایی دقیق بار
- امکان توقف و راه‌اندازی نرم و روان فراهم شود
در جرثقیل‌هایی که بدون اینورتر کار می‌کنند، راه‌اندازی موتور با سرعت کامل (درایو مستقیم) ممکن است به قطعات مکانیکی مانند گیربکس، کابل‌ها و ساختار فلزی بدنه ضربه وارد کند. به همین علت استفاده از اینورتر با استارت نرم (Soft Start) می‌تواند از این آسیب‌ها جلوگیری می‌کند. علاوه بر این با استفاده از اینورتر، تغییر جهت حرکت موتور (مثلاً بالا یا پایین رفتن قلاب) با کنترل دقیق و بهتری انجام می‌شود. این عملکرد برای ایمنی بار و اپراتور بسیار مهم است. بسیاری از اینورترهای پیشرفته قابلیت تنظیم خودکار پارامترها بر اساس بار وارده را دارند. این ویژگی در جرثقیل‌ها باعث:
- جلوگیری از نوسان جریان برق و سرعت در زمان بلند کردن بار سنگین
- افزایش سرعت در زمان استفاده از جرثقیل بدون بار
امکان استفاده از ترمز دینامیکی و کنترل ترمز
یکی از دلایل استفاده از اینورتر جرثقیل برقی، این است که به هر حال نیاز است که در شرایط مختلف، از انواع ترمز دینامیکی و کنترل آن استفاده کرد. در شرایطی که بار باید با دقت بالا متوقف شود، اینورتر با فعال سازی ترمز دینامیکی، کاهش سرعت کنترل شده و ایمن را برای اپراتور فراهم می‌کند.
نکات مهم در انتخاب اینورتر جرثقیل برقی
- توان موتور (کیلووات یا اسب بخار)
- نوع و حجم بار (سبک یا سنگین، ثابت یا متغیر)
- نوع موتور استفاده شده (آسنکرون، سنکرون و…)
- وضعیت شرایط محیطی (رطوبت، گرد و غبار، دما)
- قابلیت تحمل اضافه بار (Overload Capacity)
برندهای معتبر تولید کننده اینورتر جرثقیل
- Siemens
- Schneider Electric
- Yaskawa
- Delta
- LS
- INVT
استفاده از اینورتر در جرثقیل‌های برقی نه تنها موجب بهینه سازی عملکرد و کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود، بلکه ایمنی و عمر مفید تجهیزات را به شکل چشمگیری افزایش می‌دهد. انتخاب صحیح اینورتر با توجه به نیازهای عملیاتی، یکی از مهم‌ترین تصمیمات در طراحی یا نوسازی سیستم جرثقیل است. با توجه به ویژگی‌های ذکر شده، استفاده از این تجهیزات تاثیر زیادی در عملکرد بهتر جرثقیل‌های برقی خواهد داشت. در این مقاله سعی کردیم تا با بررسی بیشتر اینورتر جرثقیل برقی، با نقش کلیدی این قطعه در کارکرد بهتر تجهیزات آشنا شده و بتوانیم انواع مختلف آن را به راحتی شناسایی کنیم.