Compacte regelaars voor vier 250 tons kranen

Uitdaging

BKRS Crane Systems, Nederlandse bouwer van speciale bovenloopkranen, heeft meegewerkt aan een nieuwe productiefaciliteit voor de continue productie van zeewaardige XXL fundaties voor offshore platforms. Deze fundaties worden intern gemanoeuvreerd met behulp van zeer speciale bovenloopkranen. Van de zes geleverde kranen zijn er  vier parallel aan te sturen om samen meer dan 1000 ton te heffen en gecontroleerd te verplaatsen. Nauwkeurige beheersing van deze zware extreem lange lasten werd mogelijk door toepassing van Yaskawa U1000 frequentieregelaars.

Op Maasvlakte II is  een nieuwe productiefaciliteit gebouwd voor de continue productie van zeewaardige XXL fundaties voor offshore windturbines, gas- en oliewinningsplatforms. Deze fundaties met een doorsnede vanaf negen meter worden rechtstreeks vanuit de assemblage- en coatinghal aan boord van offshore-schepen gehesen. Ze worden gemaneuvreerd met behulp van vier speciale 250 tons bovenloopkranen, geproduceerd door BKRS Crane Systems in Veghel. Elke kraan heeft twee Demag hefunits met elk een nominale capaciteit van 125 ton.

De via een voedingsrail gevoede kranen in de ruim 500 m lange en 20 m hoge hal worden radiografisch vanaf de grond bestuurd. De kranen worden gevoed met 400 V drie fasen 1200 A (maximaal 480 KVe). De vier losse 250 tons kranen kunnen zowel afzonderlijk worden bestuurd, maar ook parallel worden geschakeld, waardoor één man de extreem lange lasten van meer dan 1000 ton gecontroleerd synchroon met vier kranen kan manoeuvreren. De twee overige kranen hebben dezelfde constructie als de vier overige kranen, maar zijn berekend op 160 ton.

Door de grote belastingen stelt de opdrachtgever zeer hoge eisen aan de constructie kwaliteit van de kranen. De constructie voldoet aan executieklasse 3 met jaarlijkse inspectie, wat betekent dat ze aan dezelfde eisen moet voldoen als bijvoorbeeld onderzeeboten of  nucleaire installaties.

Beheerste bewegingen

Voor de perfecte beheersing van deze enorme lasten tijdens heffen en transport worden hoge eisen gesteld aan de aandrijvingen en het besturingsproces hiervan. BKRS Crane Systems is al enkele jaren gestandaardiseerd op de frequentieregelaars van Yaskawa, dat met Japanse software-algoritmen de perfecte hijs–lastcontrolelogica in huis heeft.

Voor de hefunits is bij dit project gekozen voor de nieuwe Yaskawa Matrix converter U1000, die zich kenmerkt door een compacte bouwvorm en het ontbreken van een DC-tussenkring. Dankzij deze U1000 regelaars is standaard terugvoeding van de remenergie naar het voedende net mogelijk. Hierdoor vervallen de grote remweerstanden die normaal nodig zijn om de remenergie te verwerken. Dankzij een aantal in de regelaar ingebouwde algoritmen is een zeer nauwkeurige beheersing van de last mogelijk; tijdens het bewegen en remmen mogen de XXL fundaties niet slingeren of schommelen, een belangrijke eis van de opdrachtgever.

De Matrix regelaars zijn de nieuwste generatie ‘Active Front End’ oplossing in het uitgebreide aandrijfpakket van Yaskawa en passen perfect bij het aspect ‘Groene’ kraan welke de CO2 uitstoot beperkt. Behalve een compacte bouwvorm hebben ze ook een hoog rendement en voldoet de U1000 standaard al aan de strengste internationale normen voor de PowerFactor. Wereldwijd is een trend te zien aangaande wetgevingen aangaande harmonische vervorming en Cosinus Phi; de Yaskawa U1000 voldoet al aan deze IEEE519 compliance.
 

Schakelkasten

In dit specifieke project werden ook eisen gesteld aan de maximale hoogteafmetingen van de schakelkasten. Deze mochten niet boven de hijstrommel uitkomen. Ook werden eisen gesteld aan de kwaliteit van de schakelkasten; tijdens het laden van de fundaties op schepen komen ze namelijk in de open lucht. De schakelkasten en frequentieregelaars zijn hiertoe onder meer voorzien van hoogwaardige lak en dubbele afdichtingen. BKRS Crane Systems heeft de schakelkasten zelf op detail ontworpen, geëngineerd en gebouwd.

Verder dienden remweerstanden te worden vermeden. Door de compacte afmetingen en minimale interne warmteontwikkeling van de U1000 frequentieregelaars, creatieve engineering en speciaal gebouwde kasten kon BKRS Crane Systems ruimschoots aan alle eisen voldoen.
 

Over BKRS

BKRS Crane Systems levert uitsluitend speciale, op maat gemaakte kranen. Normaal levert het bedrijf een complete kraan, met uitzondering van de motoren en tandwielkasten. Voor dit specifieke project werd gekozen voor complete 125 tons units van Demag, die overigens tot de grootste behoren die dit concern heeft gebouwd.

Het bedrijf zet standaard Yaskawa frequentieregelaars in. Het Japanse merk biedt standaard intelligente hijslogica voor zijn frequentieregelaars en biedt de nodige technische ondersteuning. De kwaliteit en ondersteuning betekenen voor BKRS Crane Systems dat het geen problemen heeft bij nazorg en service, wat veel kosten scheelt.