در لحظه استارت، الکتروموتور باید بر اصطکاک اولیه، اینرسی مجموعه و مقاومت بار غلبه کند. اگر گشتاور کافی تأمین نشود، نوار نقاله حرکت نمی کند، موتور جریان بالایی می کشد یا اینورتر با خطای اضافه جریان متوقف می شود.

در چنین شرایطی، افزایش توان الکتروموتور همیشه راه حل مناسبی نیست. گاهی مشکل از نسبت تبدیل گیربکس، تنظیمات اینورتر یا انتخاب نادرست روش کنترل موتور است.

راه اندازی نرم نوار نقاله زیر بار زمانی نتیجه خوبی به همراه دارد که الکتروموتور، گیربکس و اینورتر به صورت یک مجموعه هماهنگ انتخاب شوند. این هماهنگی علاوه بر کاهش ضربه های مکانیکی هنگام استارت، می تواند از کشیدگی ناگهانی تسمه، آسیب به کوپلینگ و استهلاک زود هنگام تجهیزات جلوگیری کند.

چرا نوار نقاله هنگام راه اندازی زیر بار دچار مشکل می شود؟

در نوار نقاله های صنعتی، گشتاور مورد نیاز برای شروع حرکت ممکن است از گشتاور حرکت پایدار بیشتر باشد. این اختلاف به وزن مواد، زاویه شیب نوار، وضعیت رولیک ها، اصطکاک و نحوه توزیع بار بستگی دارد.

برای مثال، در یک کارخانه سیمان، نوار نقاله ای که بعد از توقف اضطراری با بار کامل دوباره راه اندازی می شود، ممکن است به گشتاور راه اندازی قابل توجهی نیاز داشته باشد. اگر سیستم محرکه صرفاً براساس توان مصرفی در حالت عادی انتخاب شده باشد، احتمال توقف یا عملکرد نامناسب افزایش پیدا می کند.

مشکلات رایج عبارت اند از:

• حرکت نکردن تسمه با وجود روشن شدن الکتروموتور

• افزایش جریان موتور و فعال شدن حفاظت اضافه بار

• ایجاد ضربه در گیربکس، کوپلینگ و درام محرک

• لغزش تسمه روی درام هنگام شروع حرکت

• توقف اینورتر با خطای اضافه جریان یا اضافه بار

• افزایش دمای موتور در استارت های مکرر

نکته فنی این است که راه اندازی نرم به معنای راه اندازی با گشتاور کم نیست. سیستم باید گشتاور کافی را با افزایش تدریجی و کنترل شده سرعت تأمین کند.

انتخاب الکتروموتور مناسب برای راه اندازی نوار نقاله زیر بار

اولین مرحله، محاسبه گشتاور مورد نیاز روی درام محرک است. انتخاب موتور تنها براساس توان نامی می تواند باعث شود دستگاه در شرایط بار کامل عملکرد مناسبی نداشته باشد.

در نوار نقاله هایی که با سرعت کم برای مدت طولانی کار می کنند، خنک کاری موتور اهمیت بیشتری پیدا می کند. کاهش دور فن متصل به شافت می تواند باعث افزایش دمای سیم پیچ شود. در این شرایط، استفاده از الکتروموتور دارای فن مستقل یا انتخاب موتور مناسب کار با اینورتر قابل بررسی است.

نقش گیربکس gearbox در تأمین گشتاور راه اندازی نوار نقاله

گیربکس با کاهش سرعت خروجی، گشتاور قابل دسترس روی شافت محرک را افزایش می دهد. بنابراین، انتخاب نسبت تبدیل مناسب نقش مستقیمی در توانایی نوار نقاله برای شروع حرکت زیر بار دارد. در انتخاب گیربکس نوار نقاله باید به گشتاور خروجی مجاز، ضریب سرویس، بار شعاعی شافت و تعداد استارت در ساعت توجه کنید.

برای نوار نقاله های سنگین، گیربکس های هلیکال، شافت موازی و کرانویل پینیون بسته به شرایط نصب و بار کاربرد دارند. برای مثال، گیربکس های صنعتی برند های SEW، Bonfiglioli و Motovario در مدل های مختلف برای سیستم های انتقال مواد قابل بررسی هستند. برای راه‌ اندازی روان نوار نقاله زیر بار، استفاده از گیربکس با گشتاور خروجی و نسبت تبدیل مناسب، باعث کاهش فشار بر الکتروموتور و جلوگیری از توقف ناگهانی خط تولید می‌ شود.

انتخاب گیربکس با نسبت تبدیل بسیار بالا هم همیشه مناسب نیست؛ چون ممکن است سرعت مورد نیاز خط تولید تأمین نشود یا موتور مجبور باشد در محدوده نامناسبی از سرعت کار کند.

انتخاب اینورتر مناسب برای استارت نرم نوار نقاله زیر بار

اینورتر وظیفه کنترل فرکانس و ولتاژ اعمال شده به موتور را بر عهده دارد. با تنظیم درست پارامتر های راه اندازی، می توان افزایش سرعت را تدریجی کرد و ضربه مکانیکی را کاهش داد.

اما تمام اینورتر ها برای بار های سنگین عملکرد یکسانی ندارند. در نوار نقاله هایی که به گشتاور بالا در سرعت پایین نیاز دارند، اینورتر دارای کنترل برداری می تواند نسبت به کنترل ساده V/F عملکرد مناسب تری ارائه دهد. البته میزان گشتاور قابل دسترس به مدل درایو، مشخصات موتور و تنظیمات کنترلی وابسته است.

برای انتخاب اینورتر باید موارد زیر را بررسی کنید:

• جریان نامی و جریان اضافه بار مجاز اینورتر

• قابلیت کنترل برداری و عملکرد در سرعت پایین

• زمان شتاب گیری و کاهش سرعت

• امکان تنظیم محدودیت گشتاور و جریان

• تعداد استارت و توقف در ساعت

• قابلیت اتصال به PLC و تجهیزات حفاظتی

انتخاب اینورتر صرفاً براساس توان کیلوواتی موتور کافی نیست. در کاربرد های سنگین، ظرفیت اضافه بار و جریان خروجی درایو اهمیت بیشتری دارند.

هماهنگی الکتروموتور، گیربکس و اینورتر در نوار نقاله

تنظیم زمان شتاب گیری اینورترinverter برای جلوگیری از ضربه به نوار نقاله

یکی از اشتباهات رایج هنگام راه اندازی نوار نقاله، تنظیم زمان شتاب گیری خیلی کوتاه است. در چنین حالتی، اینورتر تلاش می کند موتور را در مدت کمی به سرعت نامی برساند؛ در حالی که اینرسی مجموعه و وزن مواد ممکن است به گشتاور بیشتری نیاز داشته باشند.

نتیجه می تواند افزایش جریان، خطای درایو یا ایجاد تنش مکانیکی در تسمه و گیربکس باشد. از طرف دیگر، افزایش بیش از حد زمان شتاب گیری هم همیشه مفید نیست. اگر موتور برای مدت طولانی در سرعت پایین و با بار سنگین کار کند، احتمال افزایش دما وجود دارد.

بهتر است زمان شتاب گیری اول براساس محاسبات و شرایط فرایند تعیین شود و سپس در راه اندازی آزمایشی، جریان موتور، گشتاور، رفتار تسمه و دمای تجهیزات بررسی شود.

در بعضی کاربرد ها، استفاده از منحنی شتاب گیری S شکل می تواند تغییرات ناگهانی شتاب را کاهش دهد. البته این قابلیت باید در مدل اینورتر انتخابی وجود داشته باشد.

اشتباهات رایج در انتخاب اینورتر، الکتروموتور، گیربکس برای نوار نقاله

یکی از خطا های متداول، استفاده از الکتروموتور قوی تر بدون بررسی ظرفیت گیربکس است. افزایش گشتاور موتور ممکن است بار بیشتری به چرخ دنده ها، شافت و کوپلینگ وارد کند. اشتباه دیگر، انتخاب اینورتر سبک کار برای نوار نقاله سنگین است. چنین درایوی ممکن است در کارکرد عادی مشکلی نداشته باشد، اما هنگام استارت زیر بار با خطای اضافه بار مواجه شود.

تنظیم نادرست پارامتر های موتور، استفاده از نسبت تبدیل نامناسب و بی توجهی به وضعیت مکانیکی نوار هم از دلایل تکرار خرابی هستند. قبل از تعویض تجهیزات باید وضعیت رولیک ها، کشش تسمه، یاتاقان ها و هم راستایی مجموعه بررسی شود. گاهی افزایش اصطکاک مکانیکی علت اصلی مشکل است و تعویض اینورتر یا موتور آن را برطرف نمی کند.