Thyristorumrichter für den Turmdrehkran
Relais-Kontaktor-Steuerung: Vor- und Nachteile
Die Relais-Kontaktor-Steuerung bietet einige Vorteile, jedoch auch zahlreiche Nachteile. Der Hauptvorteil dieser Lösung ist ihre einfache Reparatur und die geringen Wartungskosten. Doch damit enden die Vorteile bereits.
Relais-Kontaktor-Steuerung — entfernen oder beibehalten?
Bei der Steuerung eines Motors mit dieser Schaltung fehlt die vollständige Kontrolle über die Drehzahl, den Strom und die Last des Motors.
Dies führt zu einem schwerwiegenden Problem: Bei mechanischer Einwirkung auf den Antriebsmechanismus ist die Motordrehzahl instabil. Mit steigender Last auf der Welle sinkt die Drehzahl, und bei abnehmender Last erhöht sie sich.
In der Praxis zeigt sich das wie folgt: Wenn der Kran gegen den Wind schwenkt, arbeiten die niedrigen Geschwindigkeitsstufen extrem langsam, bis hin zum vollständigen Stillstand. Noch schlimmer wird es, wenn der Kran mit dem Wind schwenkt: Bei der ersten Geschwindigkeit wird der Ausleger vom Wind mitgerissen. Eine präzise Positionierung des Auslegers im Raum ist nicht möglich.
Die Relais-Kontaktor-Steuerung ermöglicht es nicht, einen großen Bereich fester Geschwindigkeiten zu realisieren. Hinzu kommt die geringe Lebensdauer aufgrund der zahlreichen beweglichen Kontakte, die nur eine begrenzte Haltbarkeit haben.
Abschließend sei noch ein weiterer Nachteil erwähnt: Der Gesamtwirkungsgrad dieser Schaltung ist äußerst gering, da überschüssige Energie bei niedrigen Geschwindigkeiten in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben wird.
Vorteile eines Thyristor-Umrichters (TPU)
Der Thyristor-Umrichter (TPU) ist frei von all diesen Nachteilen und zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Was bedeutet das? Eine erhebliche Kostenersparnis – bis zu 60 % der Energiekosten im Vergleich zu einer Relais-Kontaktor-Steuerung oder einem Frequenzumrichter.
Der TPU bietet volle Kontrolle über die Motordrehzahl, sowohl beim Beschleunigen als auch beim Bremsen.
Die Lebensdauer eines Thyristor-Umrichters ist aufgrund des Fehlens beweglicher Elemente um ein Vielfaches höher als die einer Relais-Kontaktor-Steuerung. Dies führt zu Einsparungen bei Wartung und Reparaturen.
Der TPU übernimmt die vollständige Steuerung des Motors und eliminiert den menschlichen Faktor. Funktionen wie Gegenstrombremsen und abrupte Geschwindigkeitswechsel, die oft zu teuren Schäden an Elektromotoren und Getrieben führen, werden vermieden.
Dieser Umrichter wurde speziell für den Laufwagenantrieb und das Schwenken von Kränen entwickelt. Er ist für den Betrieb unter schwierigen klimatischen Bedingungen ausgelegt und in einem Schaltschrank mit Schutzart IP64 untergebracht. Alle Leiterplatten und elektronischen Komponenten sind mit einem dielektrischen Schutzlack beschichtet. Eine passive Kühlung ist implementiert. Die Versorgungsspannung beträgt 220 V, die Frequenz 50-60 Hz. Das Gerät ist in einer reversiblen Ausführung erhältlich.
Die Leistungsstufe des Umrichters ist mit einer doppelten Leistungsreserve ausgelegt: Für den Laufwagen beträgt der Nennstrom 100 A, für das Schwenken 160 A. Dadurch ist er äußerst zuverlässig, einfach zu installieren und erfordert keinerlei Änderungen an der bestehenden Schaltung oder vorbeugende Wartung.
Technische Daten des TPU-160:
Gerätename TPU-160;
Nenn-Eingangsspannung (V) 220;
Zulässige Abweichung (%) +5, -10;
Nenn-Eingangsfrequenz (Hz) 50;
Phasenanzahl der Stromversorgung 3;
Nenn-Ausgangsstrom (A) 160;
Nenn-Ausgangsspannung (V) 300;
Nenn-Ausgangsleistung (kW) 18;
Ausgangsspannungsbereich (V) 0…300;
Überlastfähigkeit (%) 200.
