केबल रील का चयन कैसे करें?

इनजायंट टेक्नोलॉजी | उद्योग समाचार | 22 अप्रैल 2025

1 परिचय

केबल रीलें केबल लपेटने वाले उपकरण हैं जो बड़े मोबाइल उपकरणों को बिजली, नियंत्रण शक्ति या नियंत्रण संकेत प्रदान करते हैं। इनका उपयोग बंदरगाहों, गोदियों, जल संरक्षण परियोजनाओं और इस्पात उद्योग के कई मोबाइल उपकरणों में व्यापक रूप से किया जाता है, जैसे कि गैन्ट्री क्रेन, टावर क्रेन, पोर्टल क्रेन, क्वाय क्रेन, बल्क मटेरियल हैंडलिंग मशीनरी (बकेट व्हील स्टैकर रिक्लेमर), जलविद्युत स्टेशन डैम टॉप गैन्ट्री क्रेन और इलेक्ट्रिक फ्लैट कार, स्टेज लाइटिंग और साउंड आदि।

2. उत्पाद प्रपत्र

विद्युत संरचना के आधार पर इसे निम्न प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: मैनुअल प्रकार, काउंटरवेट प्रकार, लोचदार प्रकार, टॉर्क मोटर प्रकार, हिस्टैरेसिस प्रकार, परिवर्तनीय आवृत्ति संचरण प्रकार, हाइड्रोलिक कपलिंग प्रकार और चुंबकीय कपलिंग प्रकार।
विभिन्न वाइंडिंग सामग्रियों के आधार पर, इसे निम्न श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: केबल रील, होज़ रील (संचरण माध्यम गैस, तरल है), ऑप्टिकल केबल रील।
केबल की व्यवस्था के अनुसार केबल रीलों को अक्षीय एकल पंक्ति और अक्षीय बहु-पंक्ति में विभाजित किया जाता है।
कलेक्टर स्लिप रिंग की स्थिति के आधार पर केबल रीलों को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है: स्लिप रिंग आंतरिक प्रकार और स्लिप रिंग बाहरी प्रकार।

3. डिजाइन सिद्धांत

3.1 केबल की विशिष्टताएँ और प्रकार

1) केबल का बाहरी व्यास, जो रील के अक्षीय आकार को सीधे प्रभावित करता है।
2) केबल का प्रकार, गोल या चपटा केबल। चपटे केबल को केवल एक ही पंक्ति में लपेटा जा सकता है।
3) केबल का इकाई भार (किलोग्राम/मीटर) और लंबाई रील की बिजली की आवश्यकता को प्रभावित करते हैं। इकाई भार और लंबाई जितनी अधिक होगी, रील की बिजली की आवश्यकता उतनी ही अधिक होगी।
4) केबल की बेंडिंग त्रिज्या रील के न्यूनतम व्यास को प्रभावित करती है। जब रील का व्यास केबल की बेंडिंग त्रिज्या से छोटा होता है, तो केबल क्षतिग्रस्त हो जाएगी।
5) केबल कोर की संख्या कलेक्टर स्लिप रिंगों की संख्या को प्रभावित करती है।
6) वोल्टेज और करंट कलेक्टर स्लिप रिंग के इन्सुलेशन और आकार को प्रभावित करते हैं। लोचदार प्रकार का उपयोग केवल 500V से कम वोल्टेज वाले उपकरणों के लिए किया जा सकता है।

3.2. घुमाव की लंबाई

यह रील के त्रिज्या आकार और आवश्यक बिजली की खपत को प्रभावित करता है। लंबाई जितनी अधिक होगी, बिजली की खपत उतनी ही अधिक होगी।

3.3. उपकरण की गति

यह इलेक्ट्रिक केबल रील की मोटर शक्ति और संचरण अनुपात को प्रभावित करता है। जब उपकरण की गति 60 मीटर/मिनट से अधिक हो, तो परिवर्तनीय आवृत्ति नियंत्रण प्रकार का चयन किया जाना चाहिए।

3.4. उपकरण स्थापना ऊंचाई

स्थापना की ऊंचाई जितनी अधिक होगी, बिजली की मांग उतनी ही अधिक होगी।

3.5. कुंडलित करने की विधि

 

कुंडलित करने की विधि का चित्र

3.6. अन्य कारक

1) रील की सामग्री: कार्बन स्टील, 304 स्टेनलेस स्टील, 316 स्टेनलेस स्टील।
2) सुरक्षा स्तर: IP55, IP56, IP65
3) केबल गाइड: क्या गाइड की आवश्यकता है, क्या गाइड में तनाव सुरक्षा फ़ंक्शन होना चाहिए
4) केबल गाइड: क्या केबल गाइड की आवश्यकता है?
5) विद्युत आपूर्ति विधि: मध्यबिंदु/अंतिमबिंदु विद्युत आपूर्ति, आदि।

 

गाइड फ्रेम का इंस्टॉलेशन डायग्राम

4. विभिन्न केबल रीलों का अनुप्रयोग क्षेत्र

4.1. काउंटरवेट केबल रील

यह एक यांत्रिक उपकरण है जो भार उठाने पर ऊर्जा संचय के सिद्धांत का उपयोग करके केबल को स्वचालित रूप से लपेटता है। जब केबल को खींचा जाता है, तो केबल रील घूमने लगती है, जिससे केबल रील से समानांतर रूप से जुड़ी तार की रस्सी रील भी घूमने लगती है, इस प्रकार भार उठ जाता है और स्थितिज ऊर्जा संचित हो जाती है। जब रील केबल को लपेटती है, तो भार नीचे गिर जाता है और स्थितिज ऊर्जा मुक्त हो जाती है। तार की रस्सी के तनाव के कारण, तार की रस्सी रील से समानांतर रूप से जुड़ी केबल रील घूमने लगती है और साथ ही केबल को लपेटती है।
लाभ: सरल संरचना, स्थिर और विश्वसनीय प्रदर्शन, आसान स्थापना और रखरखाव, और लंबी सेवा आयु।
कमियां: बड़ा आकार, यात्रा में सीमितता, यदि लंबी दूरी की यात्रा आवश्यक हो, तो स्थापना के लिए पर्याप्त जगह छोड़नी होगी।
उपयोग का दायरा: 35 मिमी² से अधिक व्यास वाले बड़े केबलों के अल्प यात्रा वाले गैन्ट्री क्रेन, लैडल कार, पिघले लोहे की कार, इस्पात निर्माण कार्यशालाओं में स्लैग पैन कार और अन्य उपकरण। ये उपकरण केबल के अंतिम और मध्य बिंदुओं को एंकर करने के लिए उपयुक्त हैं।

4.2. स्प्रिंग-प्रकार केबल रील

यह एक यांत्रिक उपकरण है जो केबल रील स्प्रिंग को ढीला करके ऊर्जा संग्रहित करने के सिद्धांत का उपयोग करके केबल को स्वचालित रूप से लपेटता है। जब केबल को खींचा जाता है, तो रील घूमकर स्पाइरल स्प्रिंग को कसती है और ऊर्जा संग्रहित करती है; जब रील वापस आती है, तो यह स्वचालित रूप से केबल को लपेट देती है।
फायदे: बेहतर सिंक्रोनाइज़ेशन प्रदर्शन, कम केबल तनाव, कम कीमत।
कमियां: स्प्रिंग के सीमित जीवनकाल के कारण, इस प्रकार की रील का सेवा जीवन अपेक्षाकृत कम होता है और यह स्ट्रोक द्वारा सीमित होता है।
उपयोग का दायरा: 35 मिमी² से कम मोटाई वाले पावर केबल और कंट्रोल केबलों की क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर रीलिंग, जैसे कि लिफ्टिंग इलेक्ट्रोमैग्नेट सक्शन कप, ग्रैब, इलेक्ट्रिक फ्लैट कार और अन्य उपकरण तथा इसी प्रकार की कार्य स्थितियों में। ये उपकरण केबल के अंतिम और मध्य बिंदुओं को स्थिर करने के लिए उपयुक्त हैं।

4.3. चुंबकीय युग्मन केबल रील

इस तकनीक की मूल विशेषता स्थायी चुंबकीय कपलर को सिंक्रोनस डिफरेंशियल मैकेनिज्म के रूप में उपयोग करना है। केबल रीलिंग प्रक्रिया में, बिजली द्वारा संचालित रील स्थायी चुंबकीय कपलर के माध्यम से केबल को रील करती है। कपलर और रील लगातार समान रूप से फिसलते रहते हैं ताकि केबल रीलिंग की गति उपकरण की गति के बराबर रहे। स्थायी चुंबकीय कपलर के आउटपुट टॉर्क को समायोजित करके, केबल के तनाव को एक निश्चित सीमा के भीतर नियंत्रित किया जा सकता है। केबल रिलीज प्रक्रिया एक वन-वे क्लच डिवाइस के माध्यम से होती है, और इस प्रक्रिया में कपलर और रील को बिजली संचारित नहीं की जा सकती। केबल के तनाव के प्रभाव में, रील केबल रिलीज डिवाइस के हिस्टैरेसिस को पार कर लेती है और केबल को सिंक्रोनस रूप से रिलीज कर देती है।
लाभ: उन्नत तकनीक और उच्च लागत-प्रदर्शन। रील और मोबाइल उपकरण का सिंक्रोनाइज़ेशन प्रदर्शन स्थिर और विश्वसनीय है। ट्रांसमिशन सिस्टम के अंतिम चरण में स्थायी चुंबकीय तकनीक का उपयोग किया जाता है, जिससे कम गति और ताप की समस्या नहीं होती; केबल को रील करते और छोड़ते समय, केबल की सुरक्षा के लिए केबल तनाव को समायोजित किया जा सकता है।
कमियां: अत्यधिक शोर।
उपयोग का दायरा: 35 मिमी² से कम व्यास वाले केबल, जैसे इलेक्ट्रिक फ्लैट कार, ट्रॉली, टावर क्रेन, ब्रिज या गैन्ट्री क्रेन, स्टैकर और रिक्लेमर तथा अन्य उपकरण और समान कार्य परिस्थितियाँ। केबल के अंतिम और मध्य बिंदुओं को एंकर करने के लिए उपयुक्त।

4.4. चुंबकीय युग्मन उन्नत केबल रील

इस केबल रील का सिद्धांत ऊपर बताए गए सिद्धांत के समान ही है। उपयोगकर्ता की आवश्यकतानुसार डिस्क मोटर या ब्रेक मोटर का चयन किया जा सकता है। रील की विद्युत नियंत्रण विधि यह है कि केबल रीलिंग मोटर चालू होने पर केबल रिलीजिंग मोटर बंद हो जाती है।
फायदे: अधिक सघन संरचना, छोटा आकार, कम वजन, आसान स्थापना।
कमियां: अत्यधिक शोर।

4.5. दीर्घकालिक स्टॉल टॉर्क मोटर केबल रील

इसमें शक्ति के लिए एक टॉर्क मोटर का उपयोग किया जाता है जिसमें दीर्घकालिक ठहराव और स्व-गति विनियमन की विशेषताएं होती हैं। बाहरी भार बढ़ने पर मोटर की आउटपुट गति स्वतः कम हो जाती है, और रील केबल की गति उपकरण की यात्रा गति के बराबर स्वतः समायोजित हो जाती है; केबल छोड़ते समय, केबल तनाव के प्रभाव से, ठहराव मोटर टॉर्क पर काबू पाकर केबल को समकालिक रूप से छोड़ दिया जाता है; पार्किंग और बिजली बंद होने पर, टॉर्क मोटर का डिस्क ब्रेक केबल को लॉक कर देता है ताकि केबल फिसले नहीं।
लाभ: मोटर को हमेशा बिजली मिलती रहती है, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण सरल है, विफलता दर कम हो सकती है, केबल वाइंडिंग रेंज बड़ी है और यात्रा लंबी है।
कमियां: केबल को छोड़ते समय, मोटर के रुकने से उत्पन्न होने वाले टॉर्क प्रतिरोध को दूर करना आवश्यक है, और छोटी केबलों का उपयोग सावधानी से करना चाहिए।
उपयोग का दायरा: स्टैकर, ब्रिज वर्कर या गैन्ट्री क्रेन जैसे बड़े आकार के केबल और लंबी दूरी तक चलने वाले मोबाइल उपकरण। ये उपकरण केबल के अंतिम और मध्य बिंदुओं को एंकर करने के लिए उपयुक्त हैं।

4.6. हिस्टैरेसिस केबल रील

स्थायी चुंबकीय इस्पात से बनी एक डिस्क एकांतर बहुध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। इसके विपरीत दिशा में एक प्रबल प्रेरण डिस्क स्थित है। जब मोटर प्रेरण डिस्क को उच्च गति से घुमाती है, तो चुंबकीय युग्मन के कारण चुंबकीय डिस्क भी घूमने लगती है। जब दोनों डिस्क की गति में अंतर आता है, तो बहुध्रुवीय चुंबकीय डिस्क विपरीत दिशा में स्थित प्रेरण डिस्क को बारी-बारी से चुम्बकित करती है, जिससे एक बल (अर्थात "चुंबकीय युग्मन") उत्पन्न होता है जो इस अंतर का प्रतिरोध करता है और चुंबकीय डिस्क को घुमाता है (या गति को नियंत्रित करता है)। मोटर द्वारा संचालित केबल रील हिस्टैरिसीस युग्मन को शक्ति प्रदान करती है, और गति कम होने के बाद, प्रवर्धित बल केबल रील को प्रेषित होता है। केबल रील के कार्य करते समय, मोटर हमेशा केबल को लपेटने की दिशा में घूमती है। जब उठाने वाला उपकरण विद्युत स्रोत से दूर चला जाता है, तो केबल रील को विपरीत दिशा में खींचती है, जिससे दोनों रीलें फिसलती हैं और केबल रील पर छूट जाती है। हिस्टैरेसिस कपलिंग का चुंबकीय क्षेत्र टॉर्क यह सुनिश्चित करता है कि केबल रिलीज प्रक्रिया के दौरान केबल हमेशा तनावग्रस्त अवस्था में रहे। जब लिफ्टिंग उपकरण वापस आता है, तो रील पर केबल का तनाव समाप्त हो जाता है, और केबल रील वाइंडिंग की दिशा में घूमकर केबल रीलिंग की प्रक्रिया पूरी कर लेती है।
इसके लाभ हैं कॉम्पैक्ट संरचना, आसान स्थापना और रखरखाव, वास्तविक कार्य परिस्थितियों के अनुसार समायोज्य आउटपुट टॉर्क, बेहतर सेल्फ-ब्रेकिंग फ़ंक्शन, ब्रेक लगाने की आवश्यकता नहीं और केबल ड्रम का विश्वसनीय संचालन। इसका नियंत्रण तंत्र सरल है और इसे उपकरण के आगे और पीछे के नियंत्रण तंत्र से जोड़ा जा सकता है। जब तक उपकरण चल रहा है, ड्रम मोटर काम करता रहेगा और चरण अनुक्रम में कोई परिवर्तन नहीं होगा। केबल ड्रम के संचालन के दौरान, हिस्टैरेसिस कपलिंग मुख्य उपकरण की चलने की गति के अनुसार गति को समायोजित कर सकता है, जिससे केबल को खींचने और छोड़ने के लिए केबल ड्रम की लाइन गति मुख्य उपकरण की चलने की गति के साथ सिंक्रनाइज़ हो जाती है।
इसका नुकसान यह है कि होस्ट की बड़ी केबल क्षमता और उच्च स्थापना ऊंचाई के मामले में, रोटर के तापमान में वृद्धि को कम करने और रोटर के सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए, मल्टी-हेड स्मॉल टॉर्क की डिजाइन अवधारणा को अपनाना आवश्यक है, जो अपेक्षाकृत महंगा है।
यह पोर्ट गैन्ट्री क्रेन, कंटेनर क्रेन, शिप लोडर, टावर क्रेन आदि जैसी भारी मोबाइल मशीनरी और उपकरणों के लिए उपयुक्त है। ये उपकरण केबल एंकरिंग के अंतिम और मध्य बिंदुओं के लिए उपयुक्त हैं।

4.7. परिवर्तनीय आवृत्ति केबल रील

वेरिएबल फ्रीक्वेंसी मोटर एक B5 इंस्टॉलेशन संरचना है, जो सीधे रिड्यूसर के इनपुट सिरे से जुड़ी होती है। रिड्यूसर आउटपुट शाफ्ट का एक सिरा की कनेक्शन के माध्यम से केबल रील से जुड़ा होता है, और दूसरा सिरा कलेक्टर बॉक्स में इलेक्ट्रिक स्लिप रिंग से जुड़ा होता है। रिड्यूसर और कलेक्टर रिंग ट्रांसमिशन बॉक्स बेस के ऊपर स्थिर होते हैं। इन्वर्टर कंट्रोल कैबिनेट केबल रील से स्वतंत्र होता है, और वास्तविक स्थिति के अनुसार उपयुक्त इंस्टॉलेशन स्थान का चयन किया जा सकता है। क्लोज्ड-लूप वेक्टर (स्पीड सेंसर वेक्टर कंट्रोल के साथ) के तहत, इन्वर्टर ओपन-लूप टॉर्क कंट्रोल मोड का चयन करता है, और मोटर के आउटपुट टॉर्क को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए मोटाई एकीकरण के माध्यम से केबल रील के वास्तविक व्यास की गणना करता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि केबल को रील पर लपेटते समय रील के व्यास में परिवर्तन के कारण तनाव में कोई परिवर्तन न हो, यानी केबल का तनाव स्थिर रहे। केबल रील के निम्नलिखित लाभ हैं:
(1) केबल वाइंडिंग और अनवाइंडिंग की प्रक्रिया के दौरान, उपकरण ट्रैक पर कहीं भी चल रहा हो, उस पर लगने वाला तनाव हमेशा स्थिर रहता है, और केबल के तनाव को इन्वर्टर पैरामीटर इनपुट और कंट्रोल बॉक्स पैनल नॉब ऑपरेशन के माध्यम से मनमाने ढंग से समायोजित किया जा सकता है, जो केबल की सुरक्षा को अधिकतम करता है और केबल के सेवा जीवन को काफी बढ़ाता है।

(2) रील उपकरण की परिचालन गति में परिवर्तन पर शीघ्रता से प्रतिक्रिया कर सकती है और उपकरण के साथ सिंक्रनाइज़ हो सकती है। इसका प्रदर्शन सटीक और संवेदनशील है।
(3) यह हिस्टैरेसिस प्रकार और टॉर्क मोटर प्रकार जैसे पारंपरिक केबल रील डिजाइन की बाधाओं को दूर करता है। यह केबल विनिर्देशों, वाइंडिंग लंबाई, उपकरण गति और स्थापना ऊंचाई की असाधारण विशिष्टताओं से प्रतिबंधित नहीं है। किसी भी जटिल कार्य स्थिति में केबल रील को अलग-अलग शक्ति वाले परिवर्तनीय आवृत्ति मोटर द्वारा संचालित किया जाता है।
(4) इसमें मजबूत अनुकूलन क्षमता है और यह पूरे दिन उच्च भार के तहत लगातार काम कर सकता है।
(5) संचालन सुरक्षा के लिए रील और उपकरण जुड़े हुए हैं, जो केबल टूटने जैसी दुर्घटनाओं को प्रभावी ढंग से रोकता है।
(6) रील मोटर को आवृत्ति कनवर्टर द्वारा सटीक रूप से नियंत्रित और संरक्षित किया जाता है, जो इसके सेवा जीवन को बढ़ा सकता है।
(7) परिवर्तनीय आवृत्ति नियंत्रण मोटर प्रकार का केबल रील, होस्ट उपकरण (ट्रॉली) के निर्धारित तनाव और परिचालन गति के अनुसार रील के परिवर्तनीय आवृत्ति मोटर की परिचालन आवृत्ति को स्वचालित रूप से बदल सकता है, और 0 से n (n अतुल्यकालिक गति है) तक किसी भी गति पर सामान्य रूप से कार्य कर सकता है। होस्ट उपकरण के बंद होने पर, केबल रील का परिवर्तनीय आवृत्ति मोटर ब्रेक केबल को फिसलने से रोकने के लिए ब्रेक लगाता है।
लाभ: बल को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकता है, केबल को सर्वोत्तम सुरक्षा प्रदान करता है और केबल के जीवनकाल को बढ़ाता है।
कमियां: समान उत्पादों में इसकी कीमत सबसे अधिक है।
उपयोग का दायरा: पोर्ट गैन्ट्री क्रेन, कंटेनर क्रेन, शिप लोडर, टावर क्रेन और अन्य भारी मोबाइल मशीनरी और उपकरण।