
Yaskawan taajuusmuuttajat vaativaan nosturikäyttöön
Liikkeenohjauksen ja -hallinnan sovelluksista puhuttaessa mieleen tulevat usein järjestelmät, joissa kuorma liikkuu hihnoilla, kiskoilla tai muilla kiinteillä alustoilla. Kun kuorma sen sijaan on vapaasti riippuva, esimerkiksi nosturin koukussa, mukaan tulee kokonaan uusi joukko hallittavia muuttujia. Tällöin taajuusmuuttajissa olevat erikoistoiminnot voivat olla ratkaisevassa asemassa liikkeiden sujuvuuden ja nopeuden varmistamisessa.
Luigi Cattaneo SpA on valinnut Yaskawan taajuusmuuttajat nostureidensa liikkeenhallintaan. Erityisesti ratkaistiin pitkien puomien aiheuttamat heiluntaongelmat valitsemalla tähän tarkoitukseen suunnitellut ominaisuudet.
Toimiala: Rakentaminen – Nosturit ja nostolaitteet
Asiakas: Luigi Cattaneo SpA
Käytetyt tuotteet
- GA70C – GA700-sarja
- GA50C – GA500-sarja
- CIPR-CR70 – CR700-sarja
Kokenut torninostureiden valmistaja
Vuonna 1957 Milanossa (Magnago) perustettu Luigi Cattaneo SpA on erikoistunut torninostureiden valmistukseen rakennusteollisuuden tarpeisiin. Yli 60 toimintavuoden aikana Cattaneon perheyrityksestä on kehittynyt yksi alan merkittävimmistä valmistajista. Yritys tunnetaan Italiassa ja kansainvälisesti luotettavista, moderneista ja teknisesti edistyksellisistä nostureistaan. Vahva kotimaan kattavuus ja jatkuvasti kasvavat vientiluvut Euroopassa ja muualla maailmassa kertovat asiakastyytyväisyydestä.
Keskeisiä menestystekijöitä ovat jatkuva teknologinen kehitys ja henkilöstön korkea osaamistaso. Yksi viimeaikaisista teknisistä parannuksista on kohdistunut puomin kääntöön, kärryn liikkeeseen ja kuorman nostoon – eli kaikkein kriittisimpiin nosturiliikkeisiin.
Haasteena vapaasti riippuvien kuormien hallinta
Nosturin liikkeitä ohjataan vaunua siirtämällä, puomia kääntämällä ja koukkua nostamalla. Näillä toiminnoilla siirretään kuormia sekä horisontaalisesti että vertikaalisesti – esimerkiksi rakennustyömaalle, ajoneuvosta tai työkohteeseen.
Haastavinta on liikkeen alku ja loppu: kun kuorma roikkuu kaapelista, huono kiihdytyksen tai hidastuksen hallinta voi aiheuttaa vaarallisia heiluntoja. Tämä ei ainoastaan vaaranna työntekijöitä, vaan kuormien heilunta rasittaa myös nosturirakennetta, heikentäen sen kestävyyttä ja vakautta. Ennen Yaskawan ratkaisua liikenopeuksia jouduttiin rajoittamaan, jotta kuorman tai nosturin rakenteen heiluntaa ei syntyisi. Tarkan sijainnin saavuttaminen oli myös vaikeaa, mikä johti siihen, että kuormia jouduttiin työntämään käsin oikeaan paikkaan.
Tarve oli siis ilmeinen: liikkeiden piti olla nopeampia ja sijoittelun tarkempaa. Ratkaisuksi Cattaneo valitsi Yaskawan taajuusmuuttajat, jotka varustettiin heilunnanvaimennustoiminnoilla ja mahdollisuudella erittäin hitaisiin liikkeisiin, jotka mahdollistavat kuorman tarkan paikalleenasetuksen.
Lineaarisen liikkeen hallinta
Vaunun liikettä ohjataan GA500-taajuusmuuttajalla, johon on lisätty uusi ylikulkuhallinta (overtravel management) käyttämällä potentiometriä, joka on sijoitettu koneistoon ja kytketty taajuusmuuttajan analogiatuloon.
Pystysuuntaisessa liikkeessä alkuperäinen A1000-laitesarja korvattiin GA700-mallilla, koska se mahdollistaa tehonsyötön hallinnan matalilla taajuuksilla. GA700:aan on lisätty kaksi toiminnallisuutta:
- Crane-toiminto, joka ohjaa jarrua määritettyjen nopeus- ja vääntömomenttiehtojen mukaan odottaen jarrukontaktorin palauteviestiä.
- UltraLift-toiminto, joka säilyttää halutun tehopyynnön vähentämällä viitearvonopeutta – erityisen tärkeä yksivaihemoottoreille ja tilanteisiin, joissa syöttöjännite on 220 V yksivaiheinen.
Puomin käännön heilunnanesto
Puomin käännön ohjauksessa valinta tehtiin käyttökoon mukaan:
- GA500 pienempiin nostureihin, varustettuna Brake Emergency -toiminnolla (hätäpysäytysjarrutus).
- CR700 pitkän puomin omaaviin nostureihin, joihin tarvitaan kehittyneempi anti-sway-toiminto. Se estää vaakasuuntaisen heilunnan ilman erillisiä antureita tai moottorin enkoodereita.
Tulos: lyhyemmät toimintaviiveet, tarkempi hallinta ja parempi tehokkuus.
High Speed Operability -toiminto mahdollistaa nopeuden säätämisen kuorman painon mukaan – ilman kuormakennoja tai muita kalliita järjestelmiä – hyödyntäen ainoastaan taajuusmuuttajan sisäistä logiikkaa. Kevyellä kuormalla taajuus viitteenä nostetaan ja nopeus kasvaa automaattisesti. Lisäksi Advanced Open Loop Vector -toiminto, Yaskawan patentoima ohjausmenetelmä, parantaa vektorinohjauksen suorituskykyä erityisesti alhaisilla nopeuksilla, estäen kuorman heilunnan.
Räätälöitävyys ja energiatehokkuus
Taajuusmuuttajien sisäisen PLC:n ansiosta ohjelmisto voitiin räätälöidä tarkasti sovelluksen vaatimusten mukaiseksi. Yaskawan ja Cattaneon teknikot tekivät tämän tiiviissä yhteistyössä, ja valmiiden toimintolohkojen siirto laitteesta toiseen mahdollisti nopean ja kustannustehokkaan käyttöönoton.
Yaskawan taajuusmuuttajat mahdollistavat myös monipuolisen syötön – jopa 480 V yksivaiheisena tasajännitteenä tai generaattorilta – ilman vaikutusta laitteen luotettavuuteen. Tämä ominaisuus hyödynnettiin erityisesti Eco Power -toiminnossa, jossa tehonsyöttöä voidaan laskea manuaalisesti 21 kVA:sta 16 kVA:iin – ympäristöystävällisemmän käytön mahdollistamiseksi. Lopuksi, kaikki Yaskawan taajuusmuuttajat tukevat kahta eri moottorikäyrää. Näin moottoria voidaan käyttää myös nosturin kokoonpanossa/purkamisessa yhdellä kolmesta pääliikkeestä ilman, että tarvitaan erillistä neljättä taajuusmuuttajaa.
Lähde: Yaskawa Europe