變頻器在起重機中的應用

變頻器在起重機中的應用1概述制器、繼電器、接觸器控制。這種控制系統主要缺點是:1）大車、小車、吊鉤升降、開閉拖動運行系統采用變阻調速，運行性能障時有發(fā)生，又制成柵狀，高溫時易彎曲變形造成短路事故。2）電機轉子串電阻調速屬能耗型轉差調速，能耗大，機械特性軟，調速范圍小，平滑性差。3）由于現場環(huán)境中粉塵、有害氣體對電動機集電環(huán)、繼電器的腐蝕，再燒損、電刷冒火、電動機燒損故障時有發(fā)生，故障率高。4）調速平滑性差，對減速機、連軸器、鋼絲繩的機械沖擊大，影響使用壽命。PLC極大地提高了系統運行的安全性和精確性。變頻調速改造方案963#（10t重機）的大、小車電力拖動系統，吊鉤升降、開閉電力拖動系統進行變頻調速技術改造，以改善其操作性能、降低故障率。橋式起重機的電氣傳動1所示。變頻調速改造方案設計10t22×11115kW137kW；開閉電動機1臺，額定功率37kW。改造的具體設計方案是:1）電動機采用原有的，即大車的鼠籠式異步電動機，其他的繞線式異步電動機保持不變。2）45氣原理框圖如圖1所示。3）電氣控制系統中原各電氣控制柜和繼電器、接觸器一律取消，更換為CIMR-G7ACIMR-G7BCIMR-F7B系列起重專用變頻器。4）調速方式采用具有矢量控制功能的變頻調速系統，轉速分擋調節(jié)。5）制動方式采用再生制動、直流制動和電磁機械制動相結合的方式。運行（重物下降）再生的電能，把運行的大、小車和吊鉤迅速而準確地停止住（速降為0鉤作業(yè)時，常常有將重物在半空中停留一段時間的現象（如重物在空中平移或突然停電時電氣工作原理1）吊鉤升降、開閉機構電氣拖動系統吊鉤升降、開閉機構拖動系統各有一臺電機，由于吊鉤升降、開閉機構拖動系統電機同時工作，因此兩套機構不能共用一套變頻器。在司機操作室聯動臺上分別設有吊鉤升降、開閉KfKs、Kf給出，經PLC運算后給出控制變頻指令：上升、下降、打開、關閉、加速、減速。吊鉤升降、開閉機構制動打開由變頻器輸出繼電器經PLCCs、Cf，使制動器動作。源，控制制動器抱閘，并發(fā)出報警信號。吊鉤升降、開閉機構除了變頻器內部有保護功能外，還設置了線路保護：零位保護，由主令控制器零位觸點實現此功能；限位保護，由高度限制器實現；線路設有低壓斷路器作為短路保護。1臺變頻器控制，系統控制方法與起升機構電氣傳動系統類似。1臺變頻器控制，系統控制方法與小車運行機構電氣傳動系統類似。PLC的選擇變頻器的選擇變頻器采用日本安川CIMR-G7A、CIMR-G7B、CIMR-F7B系列起重專用變頻器。變頻器控制方式的選擇頻器。平移機構慣量較大，負載變化相對小，屬于阻力性負載，故大車、小車選U/fCIMR-F7B4045CIMR-G7B4055CIMR-G7A4055閉環(huán)矢量控制方式可獲得穩(wěn)定的工作狀態(tài)和良好的機械特性。變頻器容量的選擇變頻器容量的選擇是以電動機的額定功率為依據的。由于繞線轉子異步電動機與通用鼠籠異步電動機相比，其繞組的阻抗較小，因此使用變頻器調速時應考慮紋波電流引起的過電流跳閘情況，同樣功率下的電動機，繞線轉子異步電動機額定電流往往較大，所以選擇時應考慮一定余量。雖然起重機升降機構的轉動慣量很小，加速時間較短，但考慮到電網電壓波動的因素，以及安全勞動部門1.25倍額定靜載荷檢測要求等因素來選擇起升機構電動機的變頻器容量。大車、小車運行機構屬于大慣量負載，其加減時間一般不超過20>2min大車、小車運行機構電動機的變頻器容量。制動單元和制動電阻的選擇單元均選用日本安川CDBR-4045型與變頻器容量相配套的標準外接制動單元。大車、小車、升降、開閉制動電阻均選用上海永前ZX25Y2-4045/2H型制動電阻器。PLC的選擇CPM2AE-60CDR-APLC來實現整個系統的邏輯控制，接線簡化，電源功率損耗減少。設置回路故障診斷功能和有效的電PLC輯控制梯形圖如圖2所示。其主要功能如下：1）變頻器運行、停止控制；升降變頻器控制方式切換；電氣閉鎖保護控制；立即停止輸出，并同時制動；6）任何時刻斷電，系統將會立即停止運行，制動器制動。系統控制要點頻器運行時與電磁制動器接觸器吸合的時間配合。起吊重物停住控制要點通過設定停止起始頻率和維持時間（應大于制動電磁鐵抱閘時間6當變頻器的工,變頻器輸出一個0。起吊重物升降控制要點鐵松開時間。自動轉矩提升設置從而提高啟動轉矩；提高零頻電壓可以加大直流強勵磁，使電機保持足夠大的轉矩防止溜鉤。吊車使用完畢后，應將主令控制器放置零位，30s后按下停止按鈕，斷開主電源，關閉風機及照明電源開關，確認斷電后，鎖好操作室門方可離開。變頻器功能參數的設置橋式起重機各傳動機構改造采用的日本安川CIMR-G7和CIMR-F7系列變頻器的功能參數設置如表1所列。改造后的應用效果從改造后運行來看，取得的效果非常明顯。主要表現為：1）加準確，減少了負載波動，安全性大幅提高。2）系統運行的開關器件實現了無觸點化，具有半永久性的壽命。電磁制動器在低速時動作,其閘皮的磨損很小，使用壽命延