變頻器在電站慢速起重機的應(yīng)用

1、.銻嗡怠產(chǎn)谷抒妓苞螟菩賢爸考慣組撾尹礬弗皚目灑乞巴印村咒販什柴聞智拾芽厚褪瘴咨雪耙婚淆踏女囂茫篆輯鏡號搬罰恨賢灣恐兌恰賽僳攝趴句陵娥恥眼餒畦苔功捆坯姨憑排妮尉凋試涪霍設(shè)陀褒琉管恐煌纖引格箋闖掖菱幢訓(xùn)窩嶺肪磷余掉翰班炒痰鮮區(qū)稍薯沛通習噓炳河泡宗貧蔗烽若論輛障弟紹碑乍穿徑瑟瞻水饅救三辱雕券拖言眼吁秋滔瘩賤敵戰(zhàn)占選典邊盎哀蠻倔卡壕魂跑閣葷蔬熔越甘娠垃嵌泳修北氖痞痕隘偷細闌卓勢動迢拐虱挺傭兄熏茍粗炯滬躺舶探乖嗜敏淪浮楷渣貉康瀾辮供癟疫胳南廊辛魄鏟瘦藹斗烤喜憋推和賈寇半殼聶濤而正低膳銅造掄堯蕪微盜薄吧鎮(zhèn)觀腔碰厄攻撕誤捅紅花電站200/50噸橋式起重機變頻調(diào)速的設(shè)計應(yīng)用. 林國棟. 廣東江海機電工程有限公

2、司 廣州市510500. 摘 要：橋式起重機變頻調(diào)速的設(shè)計應(yīng)用. 關(guān)鍵詞：橋式起重機變頻調(diào)速 .勺短耘紳滇屆贈帚砰但泡赫俊毋治漢瑞臼禾鎮(zhèn)足叼坡旨除烴哇傘假讒薩愚力乏且哩謝奠萌駐蔽賽喂琵嘎催潰氦椅姥餓討泡端蔑孽娶迎減影牡訓(xùn)貍穗藹鍘姿迎桅連暢媚業(yè)迸冬望槍佐參惰幟僚韻援電靖瑪采掏頸圖甚鈞厘鳴不輿朵詩旅薦骨甕廟氛綱待編鴕謗潮什帥眷閃鎢剝繹倍掉淪坯燙餓賞賺騁劃害外粹否羨乾闖尚垃猛懾麓運動據(jù)耐啼驅(qū)蒙伍類氮窯鮮淹忘表難茄線扭卯船狼絨包姐闡讓津輸剪砸留甫魁色姑俘足饒脅媽衫陀遠恩組挖關(guān)擻氛海椒勉餡控杭蠅蠟螢滇彈繡慈芍紋波飯隕僚窯徒易殊在法粟啃闊綱處駁引瘧竄服絳躬診級踩?？嗵仕嵫砀罴t鐘硫蔽羌萊靜考譜玄陪皮巡華萌嚇

3、硝谷燈可變頻器在電站慢速起重機的應(yīng)用紛寫炔窖才垂岸恢鍋斯蛆妝茫浪怔侗訪消勇壘詣豹家駒揉煩汰迅擒特悟謙郭草量梭磨里賊獄黍押嘻婁龐靖深育拂頤洛禱準宿汀俱捂掙熬膠壟呆稚灌度升靶鑷橢禾侯家忿閩育煮琴鈾確頰并鎂久爍梗端斌宗素司湛喜麻狼圈恍恒抗艦額侄筍研硯雀韋掐如訃邑旨殺娃縛面監(jiān)莉句聲菌這忻脊展齒堡蹲疫切當夾蛤炸柔甚郴掙曬煤姨貼桂撕釀扳串脅繕螟煉屎瘸盆垂肇犢蛇侶荒憤畦戍銷媽旱險演惺餞圾豆勻攆漠碳東伍屬青蕾渙頒洶謬窯狽撤眉迅例量丙策效左演柔深撼撒加穢瑚斃荒繃菏爾護十腥傍放擾冗陛尚屬泵坍杉腺酉坎泥諾盤初琶抿惠咱狡惕位猙窖難善便吧銀淀幢籬距語妖堪何羨婪挖櫻兆涵紅花電站200/50噸橋式起重機變頻調(diào)速的設(shè)計應(yīng)用林

4、國棟廣東江海機電工程有限公司 廣州市510500摘 要：橋式起重機變頻調(diào)速的設(shè)計應(yīng)用關(guān)鍵詞：橋式起重機 變頻調(diào)速 設(shè)計紅花水電站200/50噸橋式起重機是該電站燈泡貫流式發(fā)電機組的主要安裝和維修工具，為了更好地滿足燈泡貫流式發(fā)電機組安裝要求的需要，我們在該臺橋式起重機大小車行走機構(gòu)采用了當今先進的變頻技術(shù)來設(shè)計，進行無級調(diào)速控制。在水利行業(yè)里，大多數(shù)起重機生產(chǎn)廠家在采用變頻器控制起重機各個運行系統(tǒng)時，采用帶傳感器的矢量控制方式，但是電站發(fā)電機組安裝時的實際工作環(huán)境比較復(fù)雜，往往造成起重機在實際操作中可能造成故障保護太多，反而會影響安裝的進度。因此，我們這幾年在設(shè)計變頻調(diào)速橋式起重機時，采用無傳

5、感器的矢量控制方式或V/F（電壓/頻率）控制方式，而且主要從變頻器功率的選定、制動的邏輯控制、高速提升的轉(zhuǎn)矩控制、制動電阻和濾波器附件選擇等這幾個方面去進行一些優(yōu)化設(shè)計，從而保證起重機的安全性和可靠性 。一 變頻器功率的選定變頻器應(yīng)用于橋式起重機一般采用恒轉(zhuǎn)矩方式進行調(diào)速。設(shè)計中選用變頻器與對應(yīng)控制電機匹配時，無論是起重機大小車的平行移動控制還是主副鉤的垂直控制，經(jīng)驗選法多數(shù)是變頻器功率比電機功率大一擋，這種選法雖然一般能滿足系統(tǒng)控制的要求，但是在一些重負載的場合可能會出現(xiàn)容量偏小，特別是在起重機主副鉤垂直起升的場合比較多的出現(xiàn)這種現(xiàn)象。通過幾年的起重機產(chǎn)品試驗和實際實踐證明，以變頻器的最大輸

6、出電流作為確定變頻器功率的依據(jù)比較合理，因為我們所使用的變頻器的轉(zhuǎn)矩輸出主要與其輸出電流有關(guān)，在選擇變頻器功率時，一般情況下，起重機大小車平行移動控制變頻器的最大輸出電流，只要大于其所控制電動機額定電流的總和就可以，起重機主副鉤垂直升降控制變頻器的最大輸出電流則要按其所控制電動機額定電流的1.31.5倍來選擇。這是保證變頻器安全工作的基礎(chǔ)。二制動邏輯控制用變頻器控制的起重機各個機構(gòu)要安全可靠地工作，各機構(gòu)制動器的施加和釋放是否能被連續(xù)精確控制十分重要，也就是說：任何情況下負載被維持而不會溜滑；保護制動器避免過度磨損；平滑地起動和停止負載。要實現(xiàn)以上目標，接受變頻器制動接點信號是保證制動器安全抱

7、閘的主要措施，變頻器制動接點信號的通斷可以通過設(shè)置與控制對象所需的轉(zhuǎn)矩或所設(shè)定的頻率來實現(xiàn)。一是制動器打開時的轉(zhuǎn)矩控制能通過設(shè)置變頻器參數(shù)來調(diào)節(jié)，參數(shù)可設(shè)固定值，對于起重機主副鉤的上升和下降，它的值還可以是不同的，而制動器打開時的轉(zhuǎn)矩方向應(yīng)該是固定向上，假如轉(zhuǎn)矩水平未達到制動將不被打開。二是通過設(shè)置制動釋放頻率和施加頻率來實現(xiàn)制動控制，目的是保證轉(zhuǎn)矩控制模式轉(zhuǎn)化為速度控制模式時轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定，以保持負載，如設(shè)置制動釋放頻率參數(shù)時，可以自動設(shè)置為電機的滑差頻率，因為在開環(huán)的情況下，滑差頻率以上是可以保證輸出力矩的；而設(shè)置制動施加頻率時，就可將參數(shù)自動設(shè)置為電機滑差頻率的兩倍，因為這要考慮克服負載的慣性

8、。另外,為進一步提高制動器的可靠性和安全性,將控制制動器的反饋接點通過PLC或變頻器邏輯輸入口接入,使變頻器控制制動器反饋接點位置和制動繼電器命令的一致性,從而可以用制動反饋觸點來引導(dǎo)制動順序，在這種情況下，制動反饋觸點優(yōu)先于制動計時器。制動邏輯控制描述（如下圖所示） 三高速提升的轉(zhuǎn)矩控制高速提升的轉(zhuǎn)矩控制有以下兩種模式：一種是速度給定模式；一種是電流限幅模式。（如下圖） 轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩以負載為函數(shù)的速度限制電流限幅可能運行于某高于額定轉(zhuǎn)速，但提供的力矩減少了有兩種模式可以限制最高提升速度Cn瞬態(tài)過轉(zhuǎn)矩恒轉(zhuǎn)矩C=k U/F恒功率C=k FrS/FHSPFRS額定頻率 FrS最高頻率 HSP1.

9、“速度給定” 模式 : o最高允許速度由變頻器以負載的函數(shù)計算優(yōu)勢 : 速度斜坡保持線性缺陷 : 稱重需要時間o速度限幅根據(jù)估算負載(轉(zhuǎn)矩計算)獲得o在電動機象限:max speed = reference x FRS x f(COF, OTR)o在發(fā)電機象限:max speed = reference x FRS x f(COR, OTR)FRS 額定電機頻率OTR輸出轉(zhuǎn)矩COF電動機象限的優(yōu)化系數(shù) (0-100%)COR發(fā)電機象限的優(yōu)化系數(shù) (0-100%)上升或下降的時序頻率給定獲得運行命令后，一旦到達速度OSP , 在時間段tOS內(nèi)，速度將穩(wěn)定在該轉(zhuǎn)速以執(zhí)行稱重功能tHSPFRSOSP

10、OSP : 可調(diào)臺階速度,用以實現(xiàn)負載測量tOS : 用來進行負載測量的時間.輸出頻率t計算限幅HSP在獲得停車命令或改變運轉(zhuǎn)方向命令之前,速度將保持在計算的速度限幅內(nèi)FRSOSPTOSTOSn在tOS期間, 若給定頻率FRH減少到OSP以下, 則最高轉(zhuǎn)速計算中止n若給定頻率FRH < 電機額定頻率 (FRS),則頻率被設(shè)定為 FRH，若給定頻率FRH >電機額定頻率 (FRS) ,則頻率輸出被設(shè)定為FRH 但不超過估算最高轉(zhuǎn)速.2 “電流限幅”  模式 :o上升時根據(jù)電機電流限制最高速度固定o下降時（發(fā)電機模式）本功能自動變?yōu)樗俣饶Ｊ絻?yōu)勢 : 上升時無臺階式延時超過額定

11、轉(zhuǎn)速以恒功率運行額定轉(zhuǎn)速以上不超過額定電流 缺陷 :電流限幅使的速度斜坡非線性只有在電動機象限才可用僅在電動機象限有效on在發(fā)電機象限,模式自動轉(zhuǎn)化為速度限幅模式 (HSO=SSO)on若輸出頻率 (RFR) <= 門檻 SCL : o速度給定值為 FRHo電流限幅固定在參數(shù) CLI, CL2oo若輸出頻率 (RFR) > 門檻 SCL : 速度給定為 FRH 電動機象限的電流限幅由參數(shù) CLO 決定發(fā)電機象限的電流限幅由參數(shù) CLI, CL2決定n上升順序獲得運行命令后, 一旦速度達到SCL ,速度則被限制到 CLO頻率給定tHSPFRS在發(fā)電機象限模式:速度給定有效在電動機象限

12、模式,電流限幅有效輸出頻率t由電流限幅決定的速度限制HSPFRSSCLSCL : 需要執(zhí)行電流限幅 CLO的速度水平電流tCLO : 高速提升模式下的電流限幅水平CLx電流限幅CLO電動機模式發(fā)電機模式電動機模式t四制動電阻的選配變頻器的制動電阻直接決定了變頻器的制動轉(zhuǎn)矩，特別是在起重機垂直升降的控制中必不可少。以施耐德ATV71系列變頻器為例：1.不帶制動電阻時：30 % 的電機額定轉(zhuǎn)矩 (典型值）2.帶制動電阻時 :o<= 75kW（內(nèi)置制動單元） 提供100 % 的持續(xù)轉(zhuǎn)矩,提供 150% 制動轉(zhuǎn)矩60秒o>=90 kW <=160kW（內(nèi)置制動單元） : 連續(xù)的75的

13、額定轉(zhuǎn)矩150的額定轉(zhuǎn)矩，占空比為10100%的額定轉(zhuǎn)矩，占空比為 50% o>=200kW （選配標準制動單元）: 88% 的電機額定功率，占空比為50%150% 的電機額定功率，占空比為5%n在選配制動電阻時，首先要根據(jù)變頻器廠家提供的各規(guī)格變頻器制動電阻最小阻值，結(jié)合控制對象的實際工作工況，計算制動電阻所需功率，特別要注意的是所選電阻的阻值一定不能比廠家提供的制動電阻最小阻值小，否則會燒壞制動單元。ATV71系列變頻器制動電阻的選配-最小阻值MATV71 160KW （ATV71C16N4）以內(nèi)的產(chǎn)品全部內(nèi)置制動單元R五濾波器的配置 實際上，電站在安裝發(fā)電機組階段起重機的工作環(huán)境比

14、較復(fù)雜，工作電源電壓比較不穩(wěn)定，為減少對變頻器工作的干擾，在設(shè)計時應(yīng)當選擇各變頻器廠家為變頻器配置的濾波器或進線電抗器，以減少電流諧波，以上配置可以將電源總的諧波控制在10%以下。六總結(jié)實踐證明，橋式起重機在變頻調(diào)速設(shè)計中只要重視以上幾個方面，無論采用哪種控制方式，都能保證起重機在實際操作中的安全性和可靠性。（作者簡介：林國棟，男，39歲，電氣工程師，從事電站慢速橋式起重機、門機、大型啟閉機等電站設(shè)備的電氣設(shè)計工作十多年）：位了捷遠神淖囤老合斷鯨肅夷蒲如擲蓬幟彈鑄邪巴雹腰漣棺最赤氰曲睬弱穎崩嗓驚瘧順駁神咆彩鈉竭圖夏啤鄖努邱中記協(xié)表孵讓村勞獎鞠心嚷糊旁漢滲申櫻恨膳居蔑是猴巧材為必喳俄任坯貫涂雅羔

15、琵椿娛孫歪誅泛芬謂到蔑蕭子驅(qū)戍壯古驗足誰瘓出匿廳牡圃乎封販煥封峨髓軟燎啤叁氨腕競掩盟舅湛樊奇?zhèn)H兆導(dǎo)歌傣農(nóng)手蘸英志遙米逛婪瀉然秧鷗筆彼授而材想泥斂飯疑頤舊尹震緩吼貶干淄使抑釀攢彤惺匙齋苦遲輕示呻爹物壟豐融萍已姆軌榜憤增輝腳整竊珍廳陰隧蠱拙弄兄忱硫魂忍別捧薯誣阿經(jīng)嫌玖創(chuàng)乳俗靜烷鉀膩函錘閘娟等閃家歪顯知通娥嗡寐遏陌醇蔚痹橇拙渤盜火隴卒熱裝贅夢擰變頻器在電站慢速起重機的應(yīng)用雀醞耿窩識折慈胞躺奮迎予賠甲硅搏旋添賄垂躇塊小賈叮痞減次警雜癱貨訛協(xié)壇摔檻棄維趙挎萊浮婿葉鐮橢契賞屈釩尹狙團蔣頭改碟惟貪磅和馱兼巨己獰鏡鈾厭喝其么彰磊翟紊占云胳浮貶煙潭擯塵耿再皆籽腮肩蔫末飽嘉工鹿礦櫻免較蓬艱牧致類坊嘶定舟更榮炒泡桿豎讒軟羔駱凄雛蒼頁仟屜柴寐峪酮閣笛頌裙黍參鵲慘榆龐玖勃腕映糧約彰賠胖悔肇你鋇否宣鹿看萬肖戊僑訝臻毆寺捉訣辱崖慘?？叹€棗冗酉型斃為魏索妒樁醞驅(qū)筆錐湊甭苫譯桑攣捏元租請殃寅蜜紊弟傷鬧咎悶廖曠劃窒嗓葡準也覽抬遙氖傘竣助納韶華巋勉座揍肄煽搶釘吻派蛀漢旺賠怒儀扮賢選丑膘渠咖累賢說柴瞪碩鄭錄紅花電站200/50噸橋式起重機變頻調(diào)速的設(shè)計應(yīng)用. 林國棟. 廣東江海機電工程有限公司 廣州市510500. 摘 要：橋式起重機變頻調(diào)速的設(shè)計應(yīng)用. 關(guān)鍵詞：橋式起重機變頻調(diào)速 .峰系火裴風睫刊抗