CHV190開環(huán)矢量控制在固定式門座起重機(jī)上的應(yīng)用

1、CHV190開環(huán)矢量控制在固定式門座起重機(jī)上的應(yīng)用    目前起重機(jī)的起升電機(jī)都采用閉環(huán)矢量控制，具有定位精度高，機(jī)械特定硬，動態(tài)響應(yīng)快，起動力矩大等優(yōu)點，但這必須安裝軸編碼器采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號，在很多老式門座機(jī)改造的現(xiàn)場，加裝軸編碼器困難很大，無法實現(xiàn)閉環(huán)矢量控制，然而英威騰CHV190系列起重提升專用變頻器采用開環(huán)矢量控制也能實現(xiàn)門座機(jī)平穩(wěn)起制動，確保良好控制不溜鉤，本文就是一個CHV190在固定式門座機(jī)開環(huán)矢量控制改造的實例。    一、系統(tǒng)概述    固定式門座起重機(jī)

2、是起重行業(yè)當(dāng)中的一種典型設(shè)備，廣泛應(yīng)用于倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。系統(tǒng)有提升、回轉(zhuǎn)、變幅三個機(jī)構(gòu)，由于轉(zhuǎn)臺和支承固定于工作場所的土建基礎(chǔ)上，故沒有大車運行機(jī)構(gòu)，不能實現(xiàn)整機(jī)的水平移動。    固定式門座機(jī)提升機(jī)構(gòu)與普通門座機(jī)類似，上行、下放允不許產(chǎn)生“溜鉤”，性能上4HZ速度給定時，要求輸出至少150%的額定轉(zhuǎn)矩，功能上需有可靠的抱閘時序控制。    本項目GZ1620固定式起重機(jī)起升額定重量16噸，最大工作幅度20M，最小工作幅度7.5M，起升高度7M，起升工作速度33M/min，主要改造機(jī)構(gòu)是雙起升機(jī)構(gòu)

3、，起升機(jī)構(gòu)為兩臺55KW繞線式異步電動機(jī)，改造前為傳統(tǒng)繼電器接觸器控制線路，沒有PLC控制器，起升電機(jī)采用串電阻調(diào)速，通過逐級切除轉(zhuǎn)子電阻來實現(xiàn)多檔切換和起動電流限制，該調(diào)速方式可靠性低，噪音大，能耗高，故障停時長，機(jī)械抱閘由液壓制動器完成，當(dāng)起升手柄回零，抱閘信號立即送出，沒有減速停車時間，抱閘沖擊很大，對金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)械傳動裝置以及制動器本身都造成損壞，鑒于以上不足，港口方面決定與我司合作，采用我司的CHV190系列變頻器對門座機(jī)的起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行變頻調(diào)速改造。    二、改造技術(shù)方案    根據(jù)現(xiàn)場情況，加裝軸編碼

4、器非常不易，而該門座機(jī)主要用于裝卸鋼卷、鋼絲條等件雜貨，對定位精度要求不高，客戶要求原有控制線路不做大規(guī)模變動，仍然保留原來的控制線路和連鎖保護(hù)，改動線路部分盡可能少，方便港方后續(xù)維護(hù)，于是我方?jīng)Q定采用如下改造方案：1.     采用2臺CHV190-075G-4 +制動單元+制動電阻驅(qū)動2臺55KW繞線電機(jī)；2.     不配置異步PG卡，直接采取開關(guān)矢量控制；3.     制作兩臺變頻柜，配置斷路器，輸入輸出電抗器，隔離變壓器，中間繼電器，電流互感器，指針電流表，指針電壓

5、表，運行/故障指示燈等，安裝于原有開關(guān)柜旁邊，將開關(guān)柜電源線引到變頻柜進(jìn)線端作為主電源，使原有連鎖保護(hù)仍然發(fā)揮作用；4.     拆除原有調(diào)速電阻器，安裝制動電阻箱；5.     將繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子短接，作為鼠籠電機(jī)使用；6.     保留原切除電阻的接觸器，通過中間繼電器隔離處理作為變頻器多段速給定信號以及方向信號。7.     改造制動器控制方式，采用變頻器輸出繼電器端子作為制動器油泵電機(jī)接觸器的線圈控制信號，由變頻器實現(xiàn)減速停車，加速

6、起動，松閘/抱閘，保證不溜鉤的同時避免對金屬結(jié)構(gòu)的沖擊。    三、系統(tǒng)圖    改造前，采用串電阻調(diào)速，接觸器切換吸合實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，抱閘在運行信號消失的同時動作。             改造后，采用變頻器多段速功能調(diào)速，S曲線加減速運行，變頻器輸出繼電器控制抱閘。          &#

7、160;   四、調(diào)試過程    1起升變頻器1調(diào)試過程    由于負(fù)載現(xiàn)場無法分開，設(shè)定電機(jī)基本參數(shù)后采用靜止自學(xué)習(xí)功能，參數(shù)見下表：                      P2.00      

8、0; 電機(jī)類型選擇        0：（異步電機(jī)）                P2.04        電機(jī)額定功率        55    &

9、#160;           P2.05        電機(jī)額定頻率        50                P2.06   &

10、#160;    電機(jī)額定轉(zhuǎn)速        969                P2.07        電機(jī)額定電壓        380 &#

11、160;              P2.08        電機(jī)額定電流        101.5                P2.1

12、0        電機(jī)定子電阻        0.052                P2.11        電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻      &

13、#160; 0.059                P2.12        電機(jī)定、轉(zhuǎn)子電感        17.0            

14、60;   P2.13        電機(jī)定、轉(zhuǎn)子互感        16.5                P2.14        電機(jī)空載電流  

15、;      41.9                  設(shè)置其他參數(shù)如下                 P0.00       

16、; 速度控制模式        0                P0.01        運行指令通道        1     

17、0;          P0.02        速度指令選擇        1                P1.09     

18、;   直線加速時間        5.0                P1.10        直線減速時間        2.6   

19、             P1.12        加速S曲線結(jié)束段比例        10                P1.14 &#

20、160;      減速S曲線結(jié)束段比例        10                P1.15        起動開始頻率       

21、60;4                P1.16        起動頻率保持時間        0.1              

22、0; P5.00        HDI輸入類型選擇        1                P5.03        S2端子功能選擇    

23、    8                P5.04        S3端子功能選擇        9           

24、60;    P5.05        S4端子功能選擇        10                P5.06        S5端子功能選擇 

25、;       2                P5.07        HDI端子功能選擇        1        &

26、#160;       P6.04        繼電器1輸出選擇        7                P8.04       

27、 抱閘、接觸器控制選擇        1                P8.05        抱閘合閘延時        0     &

28、#160;          P8.06        抱閘松閘延時        0.2                P8.09    

29、    停機(jī)時抱閘頻率        4                P8.16        變頻器停機(jī)延時        0.0  &

30、#160;                    2起升變頻器2參數(shù)調(diào)試    電機(jī)基本參數(shù)以及自學(xué)習(xí)參數(shù)                      

31、P2.00        電機(jī)類型選擇        0：（異步電機(jī)）                P2.04        電機(jī)額定功率     

32、   55                P2.05        電機(jī)額定頻率        50            

33、60;   P2.06        電機(jī)額定轉(zhuǎn)速        980                P2.07        電機(jī)額定電壓  &#

34、160;     380                P2.08        電機(jī)額定電流        104.4         &

35、#160;      P2.10        電機(jī)定子電阻        0.047                P2.11       

36、0;電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻        0.039                P2.12        電機(jī)定、轉(zhuǎn)子電感        25.2     

37、           P2.13        電機(jī)定、轉(zhuǎn)子互感        24.3                P2.14   &#

38、160;    電機(jī)空載電流        27.7                  設(shè)置其他參數(shù)如下                 P

39、0.00        速度控制模式        0                P0.01        運行指令通道      &#

40、160; 1                P0.02        速度指令選擇        4              &

41、#160; P1.09        直線加速時間        5.0                P1.10        直線減速時間    

42、    2.6                P1.12        加速S曲線結(jié)束段比例        10          

43、0;     P1.14        減速S曲線結(jié)束段比例        10                P1.15        起動開始頻率

44、        4                P1.16        起動頻率保持時間        0.1       &

45、#160;        P5.00        HDI輸入類型選擇        1                P5.03      

46、;  S2端子功能選擇        8                P5.04        S3端子功能選擇        9    

47、            P5.05        S4端子功能選擇        10                P5.06  

48、0;     S5端子功能選擇        1                P5.07        HDI端子功能選擇        2

49、0;               P6.04        繼電器1輸出選擇        7                P8.04        抱閘、接觸器控制選擇        1