隨著建筑塔式起重機(jī)越來(lái)越普遍,從普通的多層建筑到大型的鐵路工程、橋梁功能以及水利工程都有廣泛的應(yīng)用,傳統(tǒng)的工頻啟動(dòng)沖擊大、效率低和能耗高等缺陷越來(lái)越不符合現(xiàn)代化的要求,變頻調(diào)速已經(jīng)是大勢(shì)所趨,基于深圳四方電氣V560高性能矢量變頻器的控制方案,可以啟動(dòng)、制動(dòng)十分平穩(wěn),系統(tǒng)控制更為簡(jiǎn)單,實(shí)踐證明,V560高性能矢量方案具有啟動(dòng)平穩(wěn)、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),具有很好的市場(chǎng)推廣價(jià)值
關(guān)鍵字:塔式起重機(jī);變頻調(diào)速;V560系列變頻器
一、概述
塔式起重機(jī)是建筑工地上應(yīng)用十分廣泛的一種起重機(jī)械,傳統(tǒng)的控制方式多采用交流繞線式電機(jī)串電阻的方法啟動(dòng)和調(diào)速,有如下劣勢(shì):
1.由于長(zhǎng)期重載運(yùn)行,頻繁正、反轉(zhuǎn),沖擊電流很大;
2.故障率高,電機(jī)的滑環(huán)、碳刷及接觸器經(jīng)常損壞,接觸器的觸頭燒毀、碳刷冒火、電機(jī)及電阻燒毀現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生;
3.線路復(fù)雜,回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸承經(jīng)常需要更換;
4.效率低,由于主卷?yè)P(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)大多由兩個(gè)電機(jī)工作在一個(gè)軸上,高速電機(jī)處于工作狀態(tài),則低速電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài),始終處于一個(gè)工作、一個(gè)制動(dòng)的矛盾中;
5.安全系數(shù)低,在由快速向慢速轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)械沖擊大,經(jīng)常發(fā)生打齒現(xiàn)象,曾經(jīng)會(huì)出現(xiàn)貨物已經(jīng)定位,工人已經(jīng)扶住韁繩,再由快速向慢速切換時(shí),發(fā)生打齒現(xiàn)象,慢速電機(jī)制動(dòng)失靈,非常危險(xiǎn),偶爾也會(huì)出現(xiàn)折軸的現(xiàn)象,故障率較高,對(duì)生產(chǎn)影響大;
6.維修量及維護(hù)費(fèi)用也很高,由于異步電機(jī)有著無(wú)可倫比的優(yōu)點(diǎn);結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、價(jià)格便宜、易于維護(hù),因此采用變頻器拖動(dòng)三相異步電機(jī)的控制方式取代傳統(tǒng)調(diào)速方式,可以從根本上解決天車故障率高的問(wèn)題,而且技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能顯著,是塔式起重機(jī)理想的傳動(dòng)控制裝置。四方電氣憑借多年積累的起重行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),基于V560高性能變頻器,提出了一套性價(jià)比較高,適合市場(chǎng)要求的控制方案。
二、塔吊的工作原理
大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)
用于拖動(dòng)整臺(tái)起重機(jī)順著工地做橫向運(yùn)動(dòng),由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速裝置和車輪組成。
小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)
用于拖動(dòng)吊鉤及重物順著橋架做縱向運(yùn)動(dòng),也由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速裝置和車輪組成。
提升機(jī)構(gòu)
用于拖動(dòng)重物做上升或下降的起升運(yùn)動(dòng),由電機(jī)、減速裝置、卷筒和制動(dòng)器組成,大型起動(dòng)機(jī)(超過(guò)10T)有兩個(gè)起升機(jī)構(gòu);“主鉤”和“副鉤”不能同時(shí)起吊貨物。
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
拖動(dòng)橋臂以軸為中心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),由于防止跑偏,通常由雙電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器組成。
三、系統(tǒng)控制方案及配置
在QTZ起重機(jī)中,起重量為8T,提升機(jī)構(gòu)采用Y200L-4型異步電機(jī),功率30kW,轉(zhuǎn)速1500rpm;小車采用Y112M-4型異步電機(jī),功率4kW,轉(zhuǎn)速1500rpm;回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用Y112M-4型異步電機(jī),功率4kW轉(zhuǎn)速1500rpm;控制系統(tǒng),PLC主要功能是接收控制臺(tái)的指令,并檢測(cè)各種傳感器的信號(hào),執(zhí)行預(yù)先設(shè)定好的程序步驟;變頻器的主要功能是接收PLC指令,按照程序命令調(diào)整電機(jī)的速度
3.1起升機(jī)構(gòu)方案及配置
起升機(jī)構(gòu)我們推薦采用V560高性能矢量變頻器,功率為45kW,V560高性能矢量算法強(qiáng)勁的低頻輸出力矩能夠保證低頻啟動(dòng)不溜鉤。接線圖如下:
newmaker.com
起升機(jī)構(gòu)參數(shù)調(diào)試
設(shè)置電機(jī)參數(shù)
F2.0.00=***電機(jī)額定功率
F2.0.01=***電機(jī)額定電壓
F2.0.02=***電機(jī)額定電流
F2.0.03=***電機(jī)額定頻率
F2.0.04=***電機(jī)額定轉(zhuǎn)速
電機(jī)參數(shù)完成之后,F(xiàn)2.2.53=1啟動(dòng)電機(jī)參數(shù)靜態(tài)自學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)完成之后,設(shè)置如下參數(shù):
newmaker.com
3.2回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)方案及配置
回轉(zhuǎn)部分采用V560高性能矢量變頻器,4kW,高精確的穩(wěn)速精度和快速響應(yīng)能保證回轉(zhuǎn)軟起軟停,并最大限度保護(hù)機(jī)械部分。接線圖如下:
newmaker.com
回轉(zhuǎn)部分參數(shù)調(diào)試
如起升部分電機(jī)參數(shù)輸入自學(xué)習(xí)后,輸入應(yīng)用參數(shù)
newmaker.com
3.3變幅機(jī)構(gòu)(小車部分)方案及配置
變幅部分采用4kW高性能矢量變頻器V560系列,其系統(tǒng)接線圖如下:
newmaker.com
變幅部分參數(shù)調(diào)試
newmaker.com
3.4各部分運(yùn)行邏輯圖
在塔吊應(yīng)用方案中,變頻器與電機(jī)、制動(dòng)器各部分控制邏輯非常重要,配合變頻器的啟動(dòng)性能,合適的邏輯控制將能大幅度提高效率,減小故障。目前我司方案邏輯控制圖如下:
newmaker.com
四、總結(jié)及系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
該方案在現(xiàn)場(chǎng)使用中,取得了效率高、故障率低等非常好的效果,得到客戶的一致認(rèn)可。總結(jié)方案優(yōu)勢(shì)如下:
1.V560系列超強(qiáng)啟動(dòng)力矩,保證低頻松閘和抱閘不溜鉤,并配合優(yōu)異的邏輯時(shí)序,使得系統(tǒng)簡(jiǎn)單,可靠。
2.V560寬電壓輸入,能滿足惡劣的電源環(huán)境要求。
3.起重機(jī)專業(yè)邏輯設(shè)計(jì),集多年起重行業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)出了專家級(jí)、廣泛應(yīng)用的起重機(jī)構(gòu)的控制和安全邏輯,包括時(shí)序配合、防溜鉤等功能,為配套和改造客戶提供完美的解決方案。
4.超強(qiáng)的系統(tǒng)保護(hù)功能,V560多達(dá)30種保護(hù)功能和幾十種警告能力,確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
5.能夠與機(jī)械剎車及安全回路配合使用,在改造系統(tǒng)中,能夠與原來(lái)的系統(tǒng)安全回路兼容,同時(shí)和各自類型機(jī)械剎車完美配合,最大限度保障了整個(gè)系統(tǒng)的安全。
6.顯示相關(guān)參數(shù)和鍵盤拷貝,通過(guò)設(shè)置,可以屏蔽不相關(guān)參數(shù),顯示相關(guān)參數(shù),和鍵盤復(fù)制和拷貝功能,使調(diào)試更加方便快捷。