Il resistore di frenatura per porti e macchinari è un dispositivo progettato specificamente per assorbire energia in ambienti marini difficili e condizioni di carico elevato nei porti. Viene applicato principalmente nei sistemi di controllo della velocità a frequenza variabile di apparecchiature quali sistemi di propulsione navale, gru marine (ganci per gru), verricelli per ancora, argani, gru a terra, gru per container (RTG) e gru a portale. Quando i motori di queste apparecchiature sono in stato di frenatura rigenerativa (come quando il gancio scende, la nave rallenta o il braccio della gru si inclina), i motori convertono l'energia meccanica in energia elettrica e la reimmettono al bus CC, provocando un aumento della tensione del bus. La funzione del resistore di frenatura è quella di convertire tempestivamente questa energia elettrica rigenerativa in energia termica e di dissiparla, proteggendo così il convertitore di frequenza dai danni da sovratensione e ottenendo un controllo della frenata fluido e rapido.
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A causa delle caratteristiche dell'ambiente marino, come elevata nebbia salina, elevata umidità, forti raggi ultravioletti, grandi differenze di temperatura, vibrazioni frequenti e possibilità di gas corrosivi, il resistore di frenatura per porti e macchinari presenta requisiti rigorosi in termini di materiali e processi di produzione. Gli elementi resistivi utilizzano solitamente materiali in lega di nichel-cromo resistenti alla corrosione o nastri di alluminio ferro-cromo, che vengono lavorati con ondulazioni per aumentare l'area di dissipazione del calore; i componenti del supporto isolante utilizzano ceramica di allumina o mica al 95%, che hanno una resistenza di isolamento e una resistenza all'assorbimento di umidità estremamente elevate; l'involucro è realizzato in acciaio inossidabile 316L o piastre di acciaio trattate con rivestimenti anticorrosione pesanti (come primer epossidico ricco di zinco + finitura acrilica), con un livello di protezione IP66 o superiore, in grado di resistere a temporali, impatti delle onde ed erosione in nebbia salina. Le modalità di installazione sono per lo più a parete o su basamento e sono dotate di guarnizioni antiurto. L'intervallo di potenza va da diverse centinaia di watt a diverse centinaia di kilowatt e il valore di resistenza viene selezionato in base al manuale del convertitore di frequenza.
Le specifiche tecniche della resistenza di frenatura per porti e macchinari includono la potenza nominale (potenza di frenatura continua) e la potenza di picco (capacità di assorbimento massima per un breve periodo, solitamente da 2 a 5 volte la potenza nominale, con una durata da 10 a 60 secondi); capacità termica (valore joule), garantendo che la temperatura della resistenza non superi il limite (come 350°C) in caso di frenate frequenti; il metodo di raffreddamento è principalmente la convezione naturale ed è possibile selezionare un raffreddamento ad aria forzata opzionale, ma è necessario prendere in considerazione uno schermo filtrante in nebbia salina. Tipici casi di applicazione includono il sistema di azionamento elettrico-motore diesel RTG nel porto, dove il sollevamento e l'abbassamento del paranco sono frequenti e la resistenza di frenatura assorbe una grande quantità di energia ogni giorno; nei sistemi di elica laterale di rimorchiatori o navi scarrabili, la resistenza di frenatura aiuta ad arrestare rapidamente l'elica.
Innanzitutto determinare il valore di resistenza (R = Udc²/Ppeak) richiesto dall'unità di frenatura del convertitore di frequenza e la resistenza minima consentita; in secondo luogo, selezionare la potenza in base al tasso di utilizzo della frenata (ED% - la percentuale del tempo di frenata nell'intero ciclo di lavoro); infine, verificare se il livello di protezione e le dimensioni di installazione soddisfano i limiti di spazio della cabina della nave o della sala elettrica della gru.
