Optimisation de la sécurité et des performances des grues industrielles
Le levage d'équipements et de marchandises dans le cadre de la production ou du transport constitue une opération courante dans les industries lourdes, réalisée par des grues. En raison des objectifs destinés à améliorer la sécurité au travail et l'efficacité des opérations, les grues contribuent de plus en plus à améliorer les conditions dans l'industrie lourde.
Les ponts roulants et les portiques comptent parmi les grues industrielles les plus courantes. Sur ces systèmes, la charge est suspendue depuis un dispositif de préhension par des câbles et fonctionne comme un pendule. Ces charges oscillantes constituent un danger pour la sécurité et exercent une contrainte supplémentaire sur la structure de la grue. La solution de contrôle du balancement consiste à réguler étroitement le mouvement à l'aide d'un variateur de fréquence à l'entrée du moteur électrique.
Hybridation
Le mariage du diesel et de l'énergie électrique stockée sur batterie permet de réduire les pointes de charge, d'optimiser l'utilisation d'énergie moins coûteuse en période creuse et d'assurer un fonctionnement continu en cas de panne de courant.
- Qu'en est-il d'une demande en énergie orientée vers les périodes creuses ? En chargeant les batteries pendant les heures creuses de la nuit, puis en utilisant l'énergie stockée au fur et à mesure que la demande se fait sentir pendant la journée de travail, les grutiers peuvent utiliser ce décalage horaire pour réduire les coûts d'électricité dans le cadre des opérations quotidiennes.
- Vers une réduction des charges de pointe pour l'alimentation entrante ? En utilisant la puissance stockée sur batterie pour augmenter la charge de pointe, par exemple lorsqu'un couple élevé est requis au début d'une opération de levage, les moteurs électriques sont protégés contre les pics de charge. En fin de compte, le fabricant de grues est en mesure de dimensionner les moteurs en fonction de la charge normale, plutôt qu'en fonction de la charge de pointe.
- Alimentation de secours ou démarrage en cas de panne de courant ? Utilisez une batterie de secours pour éviter de surdimensionner les générateurs diesel. Plus le prix des batteries diminue, plus les chances de les intégrer dans les grues comme dispositifs de secours en cas de panne de courant augmentent.
Commande de frein, stockage d'énergie et plus encore
L'expérience d'utilisation des grues repose sur de multiples facteurs. Les variateurs de fréquence Danfoss offrent des fonctions dédiées ainsi que des systèmes de commande de grues destinés à améliorer les performances de diverses façons, à savoir :
Boucle ouverte
Pour un fonctionnement en boucle ouverte, les variateurs Danfoss permettent d'assurer d'excellentes performances de grue sans codeurs. À noter que les grues sont faciles à mettre en service pour les applications de déplacement et de levage. Pour le fonctionnement en parallèle de deux moteurs, le contrôle de statisme égalise le couple entre les deux moteurs.
Boucle fermée
Les grues atteignent une meilleure dynamique en fonctionnement en boucle fermée. Danfoss propose des interfaces de codeurs flexibles, permettant un choix plus large de composants.
Commande de frein mécanique avancée
Les variateurs Danfoss préviennent les à-coup de charge au démarrage et à l'arrêt de l'application de levage. Pour les mouvements verticaux, Danfoss fournit une rampe de couple douce pour assurer que la charge est maintenue, arrêtée, levée et abaissée en toute sécurité à tout moment.
Maître-suiveur
Pour le fonctionnement en boucle fermée, le variateur maître est commandé en vitesse et transmet une référence de couple aux variateurs suiveurs via une sortie analogique ou un bus de terrain. Le variateur suiveur fonctionne en mode de commande de couple, tandis que le variateur maître fonctionne en mode de commande de vitesse.
Fonction anti-ballant sans capteur
Les variateurs de fréquence Danfoss sont parfaitement adaptés à cette tâche de stabilisation des charges oscillantes, puisqu'ils sont équipés d'un logiciel anti-ballant sans capteur intégré. Une grue anti-balancement tient compte du type de treuil et du type de charge pour garantir que la charge reste stable et qu'elle ne se balance pas. La fonction anti-ballant améliore la sécurité, réduit le temps de cycle pour améliorer la productivité et ne nécessite pas de compétences particulières de l'opérateur.
Puissance régénératrice
L'énergie de freinage d'une grue est traditionnellement perdue sous forme de chaleur. Cependant, en captant cette énergie de freinage à l'aide d'un variateur régénératif, elle peut être mise à contribution pour améliorer l'efficacité énergétique. Les variateurs de fréquence Danfoss sont disponibles avec une application Active Front End (AFE) pour disposer d'une capacité de régénération.
Caractéristiques et avantages
Mise en service aisée grâce aux fonctions intégrées dédiées aux grues
Fonctionnement fluide sans à-coups ni oscillations lors du démarrage et de la montée en régime
Équilibrage de charge en tandem pour les chariots et les applications de translation, via le partage vitesse-couple ou le contrôle de chute de charge
Treuil tandem, synchronisation de la vitesse de l'arbre entre deux treuils
Choix de commande en boucle ouverte ou fermée
Frein mécanique pour un fonctionnement fluide et une sécurité optimale
Arrêt contrôlé en cas de chute de charge
Le logiciel de sécurité de grue intégré assure la conformité légale avec les fonctions d'arrêt de sécurité : Safe Torque Off, SS1, SS2, SQS et plus encore
Commande anti-basculement pour assurer un mouvement transversal très stable
Applications de grues desservies par les variateurs Danfoss
- Treuil : montée et descente de la charge.
- Pont, portique ou équipement de course longitudinale : partie d'un pont roulant composée de poutres, de blocs-essieux, de traverses d'extrémité, d'une passerelle et d'un mécanisme d'entraînement qui porte le chariot et se déplace dans une direction parallèle au chemin de grue.
- Chariot ou équipement de course transversale : l'unité portant le mécanisme de levage qui se déplace sur les rails du pont. Le chariot fonctionne avec un seul moteur ou deux moteurs accouplé(s) à un arbre commun.
- Flèche ou potence : l'élément horizontal supportant un treuil mobile fixé à un mur ou à un pilier fixé au sol est connu sous le nom de grue à flèche.
- Dispositif de rotation : le mouvement angulaire d'une flèche ou d'une potence de grue dans le plan horizontal, comme dans les grues à tour.
Types de grues desservies par les variateurs Danfoss
- Pont grue
- Pont roulant
- Grue de traitement
- Portique sur rails
- Portique à roues de caoutchouc (RTG)
- Grue-chevalet
- Grue à benne
- Grue de quai, grue à conteneur, grue portuaire
- Grue maritime
- Grue mobile
- Grue portuaire mobile
- Grue à tour
- Palan de chantier
Sens des affaires
Nos spécialistes des variateurs de Danfoss Drives prodiguent des conseils personnalisés et proposent une assistance à la conception d'applications en vue de venir en aide aux équipementiers, aux intégrateurs de systèmes et aux utilisateurs industriels. Nous proposons également des solutions personnalisées au niveau des matériels et des logiciels qui permettent une intégration parfaite et un éventail de fonctions optimisant le système dans son ensemble.
Danfoss Drives est le premier fournisseur de variateurs de fréquence destinés à l'industrie des grues. Plus de 100 000 de nos variateurs Danfoss fournissent une commande de vitesse sans effort et une efficacité optimisée, des plus petits palans à chaîne aux plus grandes grues flottantes d'une capacité de levage allant jusqu'à 10 000 tonnes.
Des solutions pour les nouveaux projets et pour les modernisations
Lors de la conception de nouvelles grues, Danfoss Drives est en mesure de s'appuyer sur des années d'expérience dans les applications de variateurs de fréquence en support au développement.
La collaboration lors de l'analyse du fonctionnement des variateurs à l'aide de grues d'essai et l'optimisation des commandes, des performances et du système dans son ensemble, sont des facteurs clés de notre expertise. Par ailleurs, notre offre de services étendue couvre les exigences en matière de maintenance programmée et d'optimisation des packs de modernisation.
Nos équipes d'assistance technique et du service clientèle sont en mesure d'assister les intégrateurs de systèmes et les constructeurs de grues durant toutes les étapes du projet, de la construction des armoires à la mise en service. Tout au long de la durée de vie de la grue, nos services incluent l'assistance technique, le démarrage, la maintenance, la fourniture de pièces de rechange, les mises à niveau et la formation.
Efficacité de la commande de frein pour les grues de la fonderie Elgi
Un logiciel d'application dédié pour le freinage mécanique assure une vitesse de levage de grande précision, une excellente sécurité du pont roulant et une commande de frein optimale sur le site d'Elgi Mukand.
Produits
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Chaque application de variateur de fréquence est différente. Les services DrivePro® Lifecycle regroupent un ensemble de produits sur mesure adaptés à vos besoins.
Des kits de pièces détachées optimisés aux solutions de surveillance de l’état, vous pouvez personnaliser nos produits en fonction de vos activités à travers les différentes étapes du cycle de vie de votre variateur de fréquence.
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Le VLT® AutomationDrive FC 301/FC 302 est conçu pour la commande de vitesse variable de tous les moteurs asynchrones et à magnétisation permanente. Il existe en version standard (FC 301) et en version avancée ultra-dynamique (FC 302) avec des fonctionnalités additionnelles.
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Configuré et assemblé pour répondre à vos besoins, que vous deviez contrôler un ou plusieurs moteur(s).
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Permet aux intégrateurs de systèmes, aux constructeurs de machines et aux équipementiers de concevoir et de construire des systèmes de variateurs industriels efficaces. Des configurations Active Front-End (NXA), Non-regenerative Front-end (NXN), hacheur de freinage (NXB) et onduleur (NXI) sont disponibles.
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Parfaitement adapté aux applications où la qualité de l'air est essentielle, où l'espace est limité et où un transfert de chaleur efficace est nécessaire. Des configurations Active Front-End (NXA), Non-regenerative Front-end (NXN), hacheur de freinage (NXB) et onduleur (NXI) sont disponibles.
Études de cas
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Une barge innovante de pose de conduites de 3 000 tonnes construite par Shanghai Zhenhua Heavy Industry Co. Ltd* utilise la technologie la plus avancée au monde en la matière. La grue pivotante à 360° de 3 000 tonnes du navire est entraînée par des variateurs de fréquence VACON®.
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Les variateurs VACON® pilotent des treuils de chantier motorisés pour le bâtiment le plus haut du monde.
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Les variateurs AFE VACON® à refroidissement liquide contrôlent la grue Tata Steel, où la fiabilité de ces convertisseurs de fréquence est essentielle.
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Les variateurs VACON® NXP et VACON® NXS sont dotés d'un logiciel d'application dédié pour le freinage mécanique assurant une vitesse de grande précision et un excellent contrôle du freinage.
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