
مشخصات تجهیزات الکتریکی
تابلوهای سیستم برقی جرثقیل بر اساس استانداردهای IEC 34-144-157-158-255-269-292N وسری استانداردهای EN 60034 ساخته و طراحی این نوع تابلوها با محاسبه حداکثر جریان اتصال کوتاه قدرت قطع تجهیزاتی همانند کلیدها وفیوزها چک میگردد.
در این نوع محاسبات حداقل جریان اتصال کوتاه نیز محاسبه شده است وپروتکشن های مورد نظر جهت حفاظت تجهیزات و اپراتور در نظر گرفته شده است.
جهت سهولت در راه اندازی سیستم و عیب یابی آن معمولا از کلیدهای MPBC با قدرت قطع 100KA استفاده شده که این نوع کلیدها با توجه به خصوصیت طراحی آنها علاوه بر حفاظت موتور، مسائل مربوط به جریان راه اندازی موتورها را نیز پوشش میدهند.
مسائل مربوط به حفاظت اشخاص درمقابل ولتاز تماسی 48V) طبق استاندارد با استفاده از سیستم ولتاژ کاری پایین (PELV) مدنظر قرار گرفته شده است.
لازم بذکر است با توجه به طول مسیر کابل فرمان در این نوع سیستم مسائل مربوط به ظرفیت خازنی در کنتاکتورها نیز مورد بررسی قرار گرفته و تمهیدات مورد نیاز جهت جلوگیری از ایجاد ولتاژ مازاد بر روی بوبین کنتاکتور در شرایط اضطراری در نظر گرفته شده است.
در ساخت تابلوی برق جرثقیل با توجه به ویژگیهای نوسانی بودن ولتاژ و فرکانس در شبکه برق ایران، تمهیداتی کاملی جهت حفاظت تجهیزات الکتریکی جرثقیل ها بخصوص موتورها در مقابل نوسانات شبکه سراسری در نظر گرفته شده و با بکارگیری قطعات ساخت از گروه اطمینان کاملی از عملکرد تابلوهای برق فراهم گردیده است.
تامین برق جرثقیل بوسیله کابل تخت و یا برای مسیرهایی با طول بیشتر از 50 متر از شین با فرض تغذیه خط از وسط آن صورت خواهد پذیرفت.

الکترو موتور
یکی از اصلی ترین و مهمترین اجزای جرثقیل و بالابرها الکتروموتور آن می باشد.
الکتروموتورها به صورت تک فاز ( شبکه برق خانگی )و سه فاز( شبکه برق صنعتی )در ولتاژهای ۱۱۰و۲۲۰ و۳۸۰ 400 و 500 و ۶۶۰ ولت تولید میگردند که نوع سه فاز آن توان بالاتری ایجاد می کند و جزء الکتروموتور های القایی به شمار می روند که در صنعت کاربردهای بسیار زیادی دارند بیشتر الکتروموتور سه فاز از نوع قفسه سنجابی هستند و بعضا با روتور مخروط هم تولید می گردند و با توان های از ۱/۳ اسب تا چند صد اسب بخار تولید می شوند شاخص توان الکتروموتورها اسب بخار یا کیلووات می باشد بعضا این الکتروموتورها برای شرایط کار مداوم مجهز به سیستم کولینگ فن خنک کننده می باشند ، در شرایط رطوبتی مجهز به هیتر حرارتی و در شرایط کاری خاص در معرض گازهای اشتعال آور نوع الکتروموتورها EX Exclusion proof یا Anti-spark تولید میگردند.
الکتروموتور سه فاز به موتور های الکتریکی گفته می شود که بر خلاف الکتروموتور تکفاز که تنها از فاز و نول برای کارکرد بهره می گیرد، باید برای ایجاد نیروی مکانیکی به برق سه فاز متصل شود. این نوع الکتروموتور، برای ایجاد نیروی مغناطیسی چرخان مورد نیاز، از اختلاف فاز موجود بین سه فاز تغذیه مجزا کمک می گیرد. همانطور که می دانید از روتور و استاتو تشکیل می شود. روتور که بخش دوار می باشد، از یک هسته ی مسی تشکیل شده و سیم پیچ ها روی آن پیچیده می شوند. میدان مغناطیسی دوار، باعث القای الکترومغناطیس در روتور می شود و نهایتا جریان الکتریکی را ایجاد می نماید. به دنبال ایجاد شدن جریان الکتریکی در الکتروموتور سه فاز، الکتروموتور در جهت میدان مغناطیسی متعادل به گردش در آمده و نیروی مکانیکی به وجود می آورد.
در یک الکتروموتور سه فاز، این فرکانس است که در تغییرات سرعت دخیل می باشد. میزان گشتاور در این موتور های الکتریکی نیز ناشی از لغزش دینام سه فاز و اختلاف سرعت بین روتور و میدان دوار القا شده روی استاتور می باشد. در الکتروموتور های سه فاز AC، در صورتیکه سیم پیچ های مختلف با قطب های مختلف استاتور موجود باشند، می توان سرعت را تغییر داد. اما در نوع القایی این موتورها، برای تغییر سرعت، می بایست میزان فرکانس منبع تغذیه را تغییر داد.
پارامترهای دخیل در انتخاب الکتروموتور
توان ورودی مورد نیاز گیربکس جهت تولید گشتاور مورد نیاز دور ورودی ( دور چرخش شافت الکترو موتور در دقیقه )
تعدد استپ و استارتها
دور خروجی ( دور چرخش شافت خروجی گیر بکس در دقیقه )
نوع ماشینی که برای آن انتخاب شده است مثلا جهت محرک طولی یا عرضی یا بالابری جرثقیل
دمای محیط
شرایط محیط مانند گرد و خاکی بودن، رطوبتی بودن، یخ زدگی، استوایی و حرارت محیط
انواع عایق بندی موتورها
انجمن بین المللی تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی (NEMA)، عایقبندی موتورها را با توجه به درجه حرارت موتور در محیطهای مختلف کاری، در چهار کلاس A، B، F و H طبقه بندی نموده است:
توجه: موتورها اغلب در کلاس F و بهندرت در کلاس A کار میکنند. موتورها قبل از شروع به کار، تحت تأثیر دمای محیط اطراف خود قرار دارند که اصطلاحاً آنرا دمای محیط «Temperature Ambient» میگویند.
در NEMA، برای تمام کلاسهای عایقبندی، دمای ابتدایی ۴۰ درجة سانتیگراد با یک رنج حرارتی به صورت زیر، استاندارد شده است:
کلاس B
۸۰ درجة سانتیگراد
کلاس F
۱۰۵ درجة سانتیگراد
کلاس H
۱۳۰ درجة سانتیگراد
وقتی موتور استارت میخورد، دما افزایش مییابد؛ و هر کلاسی، یک دمای مجاز مشخص دارد. ترکیبی از دمای محیط و دمای مجاز معادل ماکزیمم، دمای سیم پیچها خواهد بود؛ به عنوان مثال، در کلاس F، با فاکتور سرویس ۱، دما میتواند به اندازة ۱۰۵ درجه میتواند افزایش یابد. بنابراین داریم:
حداکثر حرارت کلاس B
۸۰+۴۰=۱۲۰
حداکثر حرارت کلاس F
۱۰۵+۴۰=۱۴۵
حداکثر حرارت کلاس H
۱۳۰+۴۰=۱۷۰
نکته: با یک بازه مجاز حرارتی (مثلاً ۱۰ درجه) گرمترین نقطه در مرکز سیم پیچ را هات اسپرت (Hot Sport) مینامند.
در کلاس F، این بازه ۱۰ درجه است؛ بنابراین مرکز سیم پیچ دارای بیشترین مجاز ۱۵۵ درجه خواهد بود. دمای کاری موتور در کارآیی و طول عمر کاری موتور بسیار مهم است، تا جاییکه ۱۰ درجه افزایش دما از بالاترین حد مجاز، باعث کاهش عمر طبقه بندی موتور به اندازة ۵۰% میشود.
انواع سیستم برق رسان جرثقیل:
- سیستم کابل تخت و سی ریل (جهت حرکت عرضی انواع جرثقیل سقفی، جرثقیل دروازه ای، جرثقیل بازویی)
- سیستم کابل گرد و سیم بکسل (جهت حرکت طولی و عرضی انواع جرثقیل)
- سیستم شین باس بار (جهت حرکت طولی انواع جرثقیل سقفی و مونوریل)
- سیستم کابل جمع کن موتوری (جهت حرکت طولی انواع جرثقیل دروازه ای)
- سیستم کابل جمع کن فنری (جهت حرکت طولی انواع جرثقیل دروازه ای و حرکت بالابری ابزار جانبی متصل به قلاب جرثقیل)
یکی از قسمتهای انواع جرثقیل های سقفی بخش کنترل و برق رسانی می باشد که به دلیل متحرک بودن جرثقیل، از موضوعات مهم در این صنعت می باشد. طی سالیان برق رسانی به جرثقیل های سقفی، دروازه ای، بازویی و ... عمدتا بر اساس روشهای زیر انجام میشود
سی ریل c-rail یا Festoon
خطوط برق رسانی انواع محتلفی دارد که ساده ترین نوع ان برق رسانی به وسیله ی کابل برق و قرقره میباشد که کابل توسط قرقره در ریل حرکت میکند. در حقیقت از اين سيستم برای انتقال جريـان بـرق در مسيرهای مستقيم و کوتاه استفاده می شود. که قابلیت نصب برای حرکت های طولی و عرضی انواع جرثقیل های سقفی و دروازه ای و بازویی را دارد
مزایا
نصب آسان
هزینه کم
معایب
عدم امکان استفاده در مسیرهای بیش از 30 متر
نیاز به سرویس و نگهداری
امکان خطر اتصال برق

Bus Bar یا شین برق رسان جرثقیل
این روش از مکانیزم لغزش بین ذغال جاروبک و شینه مسی به منظور انتقال برق از Bus Bar به جرثقیل استفاده می کند. این روش به منظور برق رسانی جرثقیل سقفی، جرثقیل دروازه ای، جرثقیل بازویی بسیار متداول می باشد. بازه تولیدات Bus Bar بسیار گسترده می باشد و بخش قابل توجهی از نیازهای صنعت جرثقیل سقفی، جرثقیل دروازه ای، جرثقیل بازویی را پوشش می دهد.
ویژگیهای Bus Bar یا شین برق رسان
- قابل استفاده در مصارف با جریانهای بالا
- بسیار متداول در برق رسانی طولی جرثقیل
- قابل استفاده در محیطهای با دمای بالا
- قابل استفاده در محیطهای با آلودگی بالا
- قابل اجرا در طراحی های مختلف باز و بسته
- قابل اجرا در پوششهای مختلف آلومینیوم و PVC
- دارای خاصیت مادولار بوده و با تعویض بخشهای خراب، بدون نیاز به تغییر در سایر قسمتها
- بسیار مناسب برای مسیرهای بسیار طولانی
- قابلیت تغذیه هم زمان چندین جرثقیل که در یک مسیر پشت سر هم کار می کنند.
کابل جمع کن
این روش برق رسانی در جرثقیلهای دروازه ای بسیار متداول می باشد. از آنجا که در فضای آزاد اجرای تجهیزات جانبی جهت استفاده از سیستم C-Rail و یا Bus Bar دارای صرفه اقتصادی نبوده و همچنین موجب محدود شدن فضای کار می گردد و همچنین خطرات زیادی را به دنبال دارد لذا تعبیه و استفاده از سیستم کابل جمع کن بسیار سودمند می باشد. کابل جمع کن ها عموما به دو نوع فنری و یا موتوری تقسیم می گردند. کابل جمع کن فنری با توجه به نوع طراحی برای مسیرهای کوتاه مناسب می باشد و می توان از کابل جمع کن موتوری برای مسیرهای طولانی استفاده نمود.
اینورتر
کاربرد اینورتر در جرثقیل سقفی
به منظورکاهش چشمگیر تنشهای مکانیکی در کوپلینگها و سایر قطعات دوار به هنگام استـارت و استپ ، از وسیله ای بنام درایو و یا کنترل کننده دور موتور (اینورتر) برای تنظیم دور الکتروموتورهای Ac استفاده میگردد. درایوها ادواتی هستند که توان ورودی با ولتاژ و فرکانس ثابت را به توان خروجی با ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل میکنند. درایو قادر به استارت و استپ نرم بوده که می تواند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور بطور پیوسته تغییر دهند.این امر بدلیل اینکه با استفاده از درایو جریان راه اندازی موتور بطور معنی داری کاهش می یابد باعث صرفه جوئی در مصرف انرژی نیز می گردد. در حالت راه اندازی با درایو جریان راه اندازی بسیار کمتر از جریان نامی موتور می باشد(کمتر از ۱۰% جریان اسمی موتور).
جرثقیل سقفی یکی از تجهیزات اصلی و مهم صنایع تجهیزات جابجایی مواد می باشد و از جرثقیل سقفی در جابجایی مواد و بار در محیط های صنعتی، انبارها، تعمیرگاه ها سالنهای تولید و … استفاده می شود. تفاوت عمده اینورتر با راه انداز نرم (soft starter) دراینست که اولاً در صنعت جرثقیل سقفی از راه انداز نرم به عنوان کنترل دور استفاده نمی شود و در ثانی در راه اندازنرم امکان افزایش دور موتور بیش از دور نامی وجودندارد ولی چون تغییرات دور موتور در اینورتر با تغییرفرکانس بوجود میآید بنابراین امکان افرایش فرکانس خروجی تا چندین برابر فرکانس ورودی وجود دارد ولذا امکان افزایش دورموتوربیشترازدورنامی وجوددارد. خلاصه اینکه سافت استارتر فقط در زمان راه اندازي يك الكتروموتور كاربرد دارد زیرا الكتروموتورها به هنگام راه اندازی ۶ تا ۸ برابر جريان نامي از شبکه می کشند ولذا بخش اعظم فرسایش آنها در زمان راه اندازي مي باشد ولی اينورتر محدود به زمان راه اندازي نبوده و در هر لحظه مي توان با سيگنالهاي كنترلي كه معمولا ۴~۲۰ mA مي باشد سرعت موتور را كنترل نمود.
عمده قابلیتهای اينورتر عبارتند از:
- راه اندازي نرم موتور که جدا ازکاهش تنشهای الکتریکی روی شبکه برق، از شوکهای مکانیکی وارده به بار نیزکه موجب استهلاک سریع قسمتهای مکانیکی ، بیرینگها ، کوپلینگها و گیربکس می شوند جلوگیری می نماید .
- چپگرد و راستگرد کردن موتور
- تغيير رنج دور موتور درمقایسه با سایر روشهای مکانیکی تغییر دور ، بمیزان قابل توجهی افزایش می یابد و در مقابل ، لرزش و تنشهای مکانیکی کاهش خواهد یافت.
- کنترل و نظارت بر میزان گشتاور خروجی الکتروموتور
- عمر مفيد بالا به دليل استفاده از مدارات الكترونيك قدرت:درایوها ازتریستورها ، IGBT و … ساخته شده اند. علاوه براین در کاربردهایی مانند جرثقیل های سقفی ، آسانسورها و ……… که عدم وجود ضربه در راه اندازی و توقف موتور ضروری است، استفاده از درایو اجتناب ناپذیر می شود
