1、前言
橋式起重機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中大量應(yīng)用的提升設(shè)備,隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)起重機(jī)調(diào)速性能要求的不斷提高,傳統(tǒng)的起重機(jī)調(diào)速方法(主要是繞線異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速系統(tǒng))現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)量大,調(diào)速系統(tǒng)的故障率高,而且調(diào)速系統(tǒng)的綜合技術(shù)指標(biāo)差,已不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的特殊要求。普傳科技開發(fā)的基于PI500矢量控制技術(shù)平臺(tái)的PI500-L起重提升專用變頻器在起重行業(yè)取得了廣泛應(yīng)用,提高了生產(chǎn)效率,受到用戶好評(píng)。
2、傳統(tǒng)橋式起重機(jī)運(yùn)行情況
傳統(tǒng)電力拖動(dòng)系統(tǒng)主要有起升機(jī)構(gòu)(吊鉤主升降、副起升)和平移機(jī)構(gòu)(大車、小車),一般采用YZR繞線式交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)子回路內(nèi)串電阻調(diào)速,由凸輪控制器、繼電器、接觸器控制。實(shí)際運(yùn)行中存在以下問題:1)起升機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)拖動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)采用變阻調(diào)速,運(yùn)行性能差,而且電阻元件燒損和斷裂故障時(shí)有發(fā)生。
2)能耗型轉(zhuǎn)差調(diào)速,能耗大,機(jī)械特性軟,調(diào)速范圍小,平滑性差。
3)調(diào)速平滑性差,對(duì)減速機(jī)、連軸器、鋼絲繩的機(jī)械沖擊大,影響使用壽命。
4)繼電器、接觸器控制系統(tǒng)切換頻繁,起動(dòng)時(shí)沖擊電流大,因此觸頭燒損、電動(dòng)機(jī)燒損故障時(shí)有發(fā)生,故障率高。
3、變頻調(diào)速改造方案
鑒于傳統(tǒng)起重機(jī)存在以上問題,客戶要求對(duì)橋式起重機(jī)的吊鉤升降電力拖動(dòng)系統(tǒng)和大、小車電力拖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,為克服繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn),采用變頻調(diào)速技術(shù)改造起重機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。
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4、改造實(shí)例
采用普傳科技PI500-L系列起重專用變頻器改造本項(xiàng)目。
該變頻器針對(duì)起重行業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì),滿足有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。硬件采用電機(jī)專用控制芯片DSP,搭載最新低功耗IGBT,內(nèi)置起重專用軟件,具有過載能力強(qiáng)、高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、防溜鉤功能。采用矢量控制方式可獲得穩(wěn)定的工作狀態(tài)和良好的機(jī)械特性。在滿足沖擊性負(fù)載、重負(fù)荷應(yīng)用的同時(shí),還能完美呈現(xiàn)起重行業(yè)的工藝控制特性,增進(jìn)系統(tǒng)效能,達(dá)到了快速反應(yīng),平穩(wěn)安全運(yùn)行的要求。
優(yōu)異的力矩控制性能,豐富的產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)全方位保證起重、提升行業(yè)使用的安全、可靠和高效。可用于各類起重機(jī)的起升、俯仰、變幅、大車、小車、回轉(zhuǎn)、抓斗等機(jī)構(gòu)的交流無(wú)級(jí)調(diào)速。
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5、改造后的應(yīng)用效果1)起重機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、加速、減速等過程更加平穩(wěn)快速,定位更加準(zhǔn)確,運(yùn)行中加、減速時(shí)整機(jī)振動(dòng)和沖擊明顯減小減少了負(fù)載波動(dòng),安全性大幅提高。2)由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流限制得較小,頻繁啟動(dòng)和停止時(shí)電動(dòng)機(jī)熱耗減少,壽命延長(zhǎng)。3)電磁制動(dòng)器在低速時(shí)動(dòng)作,其閘皮的磨損很小,使用壽命延長(zhǎng)。4)變頻調(diào)速系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,靈活調(diào)整各檔速度和加、減速時(shí)間,使得變頻起重機(jī)操作靈活、現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性好。
5)節(jié)約能源,電機(jī)運(yùn)行電流小,運(yùn)行效率高,發(fā)熱損耗小。本案實(shí)測(cè)節(jié)能可達(dá)30%左右。在生產(chǎn)工況相同的情況下電耗和維修費(fèi)用比改制前節(jié)約20%左右。
6)可靠性高:變頻器內(nèi)置的防溜鉤程序及完善的保護(hù)、監(jiān)測(cè)及自診斷功能,如再結(jié)合PLC控制和采用閉環(huán)矢量控制柜,可大幅度提高變頻起重機(jī)電控系統(tǒng)的可靠性。
7)高效運(yùn)行:起重機(jī)空鉤或輕載時(shí)實(shí)現(xiàn)3倍速運(yùn)行,提高裝卸效率。
6、結(jié)束語(yǔ)
交流變頻調(diào)速技術(shù)日益顯現(xiàn)出優(yōu)異的控制及調(diào)速性能,高效率、易維護(hù)等特點(diǎn)使其成為起重機(jī)械一種優(yōu)選的調(diào)速方案。但是,要使變頻器成功地應(yīng)用于起重機(jī)調(diào)速,就必須針對(duì)起重機(jī)的特點(diǎn),開發(fā)專用變頻器,并在安裝與布線時(shí)采取特殊技術(shù)措施,以保證變頻調(diào)速的起重機(jī)安全、可靠地運(yùn)行。