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变频器在起重机上的应用

发布时间:2015-7-25 11:12:22 作者:管理员 来源:本站 点击:543 字号:

 一 变频器在起重机改造中的应用

     (1) 传统调速系统存在的问题

       A 传动性能差

         传统调速系统,虽然转子串联电阻实现了调速功能,但因为不能改变同步转速,                                   

      致使传动系统特性很软,从而使速度的稳定性和调速性很差。

       B 可靠性差

         接触器频繁分,合,尤其操作人员频繁反接制动来稳钩,经常造成接触器触点

     烧结和电阻烧毁。

         保护措施不完善,容易发生电动机烧毁现象。

         制动闸皮承受比较大的冲击,磨损严重,需要经常检修,更换。

         起重机的使用环境一般比较恶劣,并且绕线式电机本身具有电刷,滑环等薄弱环 

     节,经常需要进行维护,维修。

        C 增加能耗

          起重机经常在低速的状态下运行,大量的转差功率消耗在转子串接的电阻上,一

      般情况下,可占能耗的百分之二十以上,从节能和经济上考虑都不可取。

        D 增加维修成本

          设备使用寿命的缩短以及可靠性差造成的停机,不但增加了维护工作量,而且导

      致设备使用成本的增加。

        E 危险性也比较高

          起重机属于位能性负载,对安全性要求很高

          上述问题都是采用绕线式电动机转子串电阻调速系统原理本身引起的,最终表现 

      为设备生产率受到限制,维护工作量大以及使用维修成本上升。

     (2)改造案例

        下面以某厂起重机变频系统改造为例,介绍变频器在起重机行业中的应用。

        改造方案图

 

                                  主回路方案图       

     (3)控制原理

         1 主回路

           如上图,全部采用ABB公司生产的ACS800系列变频器(提升机专用变频器) 

           ABB变频器采用直接转矩控制(DTC)方式,这种控制方式采用实时计算的电 

       动机转矩和转速构成的转矩转速双闭环系统。      

           ABB800提升专用变频器内置了提升专业软件,还具有多种专业的功能,即预

       励磁,转矩验证,功率优化,闸控逻辑等特殊化功能,使整个系统简单清晰,安全 

       性和可靠性也大为提高。

       

      (4)应当注意的问题

          1 环境条件,起重机的工作环境一般都含有导电粉尘,水溅,腐蚀性气体,且周

       边环境温度高,因此无论是PLC,还是变频器,必须严格按照相关使用条件使用,且

       考虑柜内防护等级和通风散热方式。

          2 旋转编码器。建议使用提升机构使用的旋转编码器,一是做速度反馈,二是

        做监测控制。

          3 抗干扰措施,变频器的使用不可避免地会带来一些干扰,因此必须采取一些合

        理的抗干扰措施,如PLC和变频器的安装,电缆走线均应充分考虑系统EMC兼容

        性。

        (5)系统改造后的特点

            改造后设备运行情况及用户反馈信息有一下几个特点

            1 系统启,制动快速,而且启动过程平稳

            2 故障率大为降低,维护量大为减少,用户反应:多年来,运行稳定,可靠,   

        操作简单灵活,生产率比以前大为提高。

            3 安全性提高。

            4 系统维护方便。因为提供了完善,详细的系统运行状态信息和故障信息而故

         障诊断变得十分容易,故使工作简单快捷。

            5 没有出现过溜钩现场。

         (6)总结

              起重行业采用变频调速系统,不仅能满足起重机工艺要求,而且克服了传统

         调速系统存在的问题,同时还可以通过变频器设置很多保护功能,使系统保护更

         加完备。

              变频器调速系统改造时,一次性的成本投入是比较大的,但从节能,提高生

         产率,降低使用成本,提高安全性方面来看,也就说综合考虑性能,价格,经济

         等因素是值得的。      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二  PLC和变频器在起重大车纠偏中的应用

   在起重行业中,起重机由于车轮速度不一(如轮径不同;传动机构不同步;制动器松紧差异;车轮摩擦力变化等);两条大车轨道水平差异超标;车体重心移动(小车位移;钩头摆动等);车轮组的安装误差等;在电动机受控相同的情况下,加之跨度长,运行距离远等特点,使得起重机大车行走时,极易发生啃轨现象。既影起重机的稳定运行,又给生产工作带来安全隐患。为解决啃轨问题,人们通常采用润滑车轮轮缘和轨道侧面,加装水平轮,调整车轮安装精度以及断电纠偏等方法,不仅效果不理想,而且实施困难。考虑到由于早期行车采用二次电阻调速,分级调速,及多段速调速,调速精度差;我们研制了一套方案,采用调速,线性调速,PLC+HMI为主控制单元,采用绝对值编码器作为位置检测反馈到主控单元、。构成的起重机大车自动纠偏系统,并把这一研究设计成果应用在了起重机大车纠偏中。经过现场的调试和运行,这套系统能够对起重机大车车身发生的偏斜进行自动的纠正,使啃轨现象得到消除,满足了现场生产要求。

  自动纠偏系统的控制原理

     1  显示:增量编码器记录了具体车轮位置,经过传输电缆,传输到控制系统中,经过系统运算和检测,将结果送到显示系统,显示系统显示大车的具体位置和两腿偏差距离;

      2  检测偏置:控制系统以大车左行和右行为参照,左行时,两腿发生偏置,较快的支腿传输过的数据较大,系统就定义为该支腿超前并将此腿显示出来;右行时,两腿发生偏置,较快的支腿传输过的数据较小,系统就定义为该支腿超前并将此腿显示出来;

      3  纠偏:两腿发生偏置达到用户预设偏差,系统开始控制柔腿变频器的输出频率。如发生特殊情况,当偏差达到大车跨度的3/1000时,控制系统将切断大车运行,实现停车,进行人工纠偏,如此循环达到纠偏效果。

    功能:    具有停电记忆功能;数据初始化功能;调试功能;报警功能;

    作用意义:监控是否发生偏置;调整钢腿,柔腿速度回归自然。因此在大跨度门式、桥式起重机上装有大车纠偏装置,大车跑偏或啃轨现象的发生并加以预防和清除具有十分重要的意义。

供货清单:1、控制箱 1个;2、传感器 2套;3、联轴节 2个;5、链接法兰 2个(选配) 7、安装支架 2套;8、图纸及说明书一套等;如何纠偏购货后提供图纸及技术支持。

  

经过调试,该设备比市场上传统的纠偏设备运行稳定,可靠性高,并得到用户一致肯定。