起重机调速系统中的变频调速技术分析与研究

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起重机的变频调速

频器容量确定的但唯一依据，只能做为对照参考。
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３Ｉ２变频器的容量除不能小于所拖动电动机．．
的功率外，主要应考虑变频器的额定电流必须大于电动机最大工作电流，应满足式（）３中求得的
摘要介绍起重机电力拖动系统采用变频调速技术时，变频器及电动机容量的确定，动拖
系统的起动、运行及调速、制动和停止的控制要点。关键词起重机；变频调速；行运
中图分类号Ｔ０．文献标识码Ｂ文章编号１０－８（０００－０１３Ｍ３１２０８７１２１）４０３－２０
进步的体现，也是今后发展的必然趋势，文针对本
ｊ％余量，０即式（）１中初步计算得到Ｐ值后再乘以１３．５为宜。
２２运行机构电动机功率．
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Ｖｒａｌ—ｒｑｅｃｄｕｔｂｅＳｅｄｏａｅａｉｂｅＦｅｕｎｙＡｊｓａｌ・ｐｅｆＣｒｎ－
ＺｈｎＨｕｎｅｇａｇａｐｎ
ＡｂｔａｔＴｉｐｐｒｉｔｄｃｓｈｎｖｒｂｅｆｑｅｃｄｕｔｂｅｓｒｃｈｓａｅｎｒｕｅ，ｗｅａａｌ— ｅｕｎｙａｊｓｌ— ｏｉｒａ

浅谈起重机的PLC变频调速系统应用

浅谈起重机的PLC变频调速系统应用摘要:起重机是工业生产中不可或缺的机械设备之一,它有着无可取代的地位。

在整个起重机上,起升机构是其最重要的组成部分,该机构的调速性能对起重机的工作性能有着直接影响。

以往传统的起重机多采用的是调速控制系统,这种系统存在可靠性低、工作效率不高等缺点,从而使起重机的整体工作性能受到了极大的制约。

为了有效地提高起重机的工作效率和可靠性,可将PLC变频调速系统应用到起重机上。

基于此点,本文就起重机的PLC变频调速系统应用进行浅谈。

关键词:起重机PLC 变频调速系统1 PLC及变频调速系统的具体特点1.1 PLC的特点PLC即可编程控制器,从广义的角度上讲,它也属于一种计算机系统。

下面简要介绍一下PLC的各部分功能及特点。

(1)微处理器。

这是PLC的主要组成部件之一,也可以说是整个系统的核心,正是因为这一部件,才使PLC具备了编程和数据处理能力。

在PLC的每一个循环当中,微处理器能够对故障进行自动诊断,并且还能够完成系统管理等工作。

(2)存储器。

虽然CPU模板本身具有一定的内存,但对于用户来讲,这部分内存的容量是远远不够的,因此,PLC都具备存储器可扩展功能。

(3)I/O接口。

目前,PLC常用的I/O接口主要有数字接口、模拟量接口、扩展接口以及智能I/O接口等。

无论是哪一种接口其主要作用都是信号传输和通讯,并以此来实现控制功能。

(4)编程器。

它最主要的作用就是为用户提供输入和调试应用程序之用。

常见的编程器有两种,一种是带有显示器的,另一种则是简易的。

1.2 变频调速系统的特点由于变频调速系统所采用的核心技术为计算机和电力电子技术,故此其具有如下优点:(1)无论系统处于高速还是低速运转的状态下,它的转差功率都能够始终保持不变,从而使其工作效率更高。

(2)由于变频器采用的是无任何触点的电力电子元器件,从而有效地节省了继电保护器和接触器,也使外部的接线得以简化,控制设备的体积也进一步缩小。

变频调速在桥式起重机拖动系统中的应用

变频调速在桥式起重机拖动系统中的应用作者：耿俊超来源：《中国新技术新产品》2013年第08期摘要：变频调速技术应用到桥式起重机上，弥补了原有继电——接触器控制的缺点，实现了桥式起重机拖动系统的各档速度、加速时间和制动减速时间都可根据现场情况由变频器设置，调整方便。

负载变化时，各档速度基本不变，调速性能好。

关键词：变频调速；桥式起重机；应用中图分类号：TN77 文献标识码：A1概述桥式起重机是工矿企业中应用十分广泛的一种起重机械，桥式起重机，使用频繁，环境恶劣，高温、金属粉尘过多。

桥式起重机电力拖动系统多采用绕线式交流异步电机，转子回路内串入多段外接电阻调速，采用凸轮控制器、继电器、接触器控制。

这种控制系统主要缺点是：（1）桥式起重机工作环境恶劣，工作任务重，电动机以及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。

（2）继电——接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高。

（3）转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时转速也变化，调速不理想。

所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。

要从根本上解决这些问题，只有彻底改变传统的控制方式。

（4）由于现场环境中的金属粉尘、有害气体对电动机集电环、继电器的腐蚀与短路，再加上继电器、接触器控制系统切换频繁，起动时，冲击电流大，因此触头烧损、电刷冒火、电动机烧损故障时有发生，故障率高。

（5）系统抱闸是在运动状态下进行的，对制动器损害很大，闸皮磨损严重而引起的安全隐患。

随着计算机技术和电力电子器件的迅猛发展，电气传动和自动控制领域也日新月异。

其中，具有代表性的交流变频装置和可编程控制器获得了广泛的应用，为PLC控制的变频调速技术在桥式起重机拖动系统中的应用提供了有利条件。

2 系统硬件构成桥式起重机大车、小车、主钩，副钩电动机都需独立运行，大车为两台电动机同时拖动，所以整个系统有5台电动机，4台变频器传动，并由4台PLC分别加以控制。

（1）可编程控制器：完成系统逻辑控制部分。

控制电动机的正、反转、调速等控制信号进入PLC，PLC经处理后，向变频器发出起停、调速等信号，使电动机工作，是系统的核心。

变频调速技术应用于桥式起重机相关问题探讨

它具有独立的控制柜．系统设计的非常合理，从外观来看，也非常简单，因此检修起来相当方便尤其是它的起升系统，采用一套装置实现了原来需要两套起升控制装置的功能才能实现的功能，大大减轻了小车的自重，同时还明显改善了钢结构受力状况．非常有利于日常的保养和维护。此外．变频调速控制系统还能够进行自我诊断，通过同ＰＬＣ通信实现故障实时显示．而且还可以及时地找出处理对策，因此对于故障的查找和维修非常方便ｌ＿３应用变频调速技术能够更好地控制机械制动变频器接收到起动命令后，在收到转矩验证成功且没有停止命令时．经过设置的制动松开延时时间后。变频器输出制动开启信号．制动器松开。反馈的制动确认信号正常开启后。变频器升高输出频率至设定值。当变频器接收到停止命令后，先电气制动，当速度降为零后，变频器撤去机械制动开启信号，机械制动器抱紧电机轴。１．４应用变频调速技术能够提高起重机械的安全性．有效延长设备的使用寿命采用变频调速系统后，机构的使用性能平稳，高效，定位更加准确，从而使安全性能大幅提高由于采用变频调速系统后电机起动时。对电流的要求降低电流变小，使得频繁启动和停止时电动机热耗减少，寿命延长。
速。
可见．在电动机低速启动以前．也就是制动电磁铁打开前，变频器已经输出足够大的电流．使电动机产生一个足够大的力矩拉住重物。当制动电磁铁松开时．这个力矩可以防止启动力矩不足导致重物下滑的危险情形。２．２．２重物从运行（升降）到停住的控制过程设定一个“ 停止起始频率” 和“ 维持时间” 当停止运行信号输入到变频器后．变频器的工作频率开始下降．当其频率下降到设定频率时，暂停下降变频器向制动电磁铁发出一个“ 频率到达信号” ，制动电磁铁断电．并开始抱闸。经过维持时间后，制动电磁铁已完全抱紧。变频

变频调速对起重机的影响及对策

平的情况，变频器在我国起重机行业的应用相比
子供电频率来改变同步转速而实现调速的。要使异步电动机的供电频率可变，必须有一套变频电
源。变频调速设备就是将恒压、恒频电源转换为
变压、变频调速的变频电源装置。
［关键词］变频调速；起重机；影响；预防；电磁兼容性［中图分类号］Ｔ２．Ｍ９１５［文献标识码］Ｂ
．
［文章编号］１０—５Ｘ（０００—００４０１４２１１５０７— ５０
Ｉｆｅｃｎｏｎｅｍｅｓｒｎｃａｅｗｔａｉｂｅｆｅｕｎｙａｊｓｂｅｓｅｄｓｓｅｎｌｎｅａｄｃｕｔｕｒａｕｅｏｒｎｉｖｒｌｒｑｅｃａｕｔｌｐｅｙｔｈａａｍ
分为改变转差率Ｓ、改变极对数Ｐ和改变电动机供
电频率厂三种。变频调速就是通过改变电动机定
船门式起重机、工作级别高的桥式起重机和门式
起重机以及对调速性能和定位精度要求高的起重机中也普遍采用了变频调速。由于起重机控制的特殊性和我国工业发展水
411241051740101f6g0101h41i2j47171127i715dqn2675nvo60起重机变频调速控制系统具有高可靠高稳定控制灵活运行稳定等特点可从根本上解决传统调速控制系统故障率高电能浪费大效率低的问题发达国家的电动起重机很多都采用变频调速系统控制我国近几年在塔式起重机门座式起重机装卸桥集装箱门式起重机造船门式起重机工作级别高的桥式起重机和门式起重机以及对调速性能和定位精度要求高的起重机中也普遍采用了变频调速由于起重机控制的特殊性和我国工业发展水平的情况变频器在我国起重机行业的应用相比其他行业较晚对变频器在起重机中的应用如变频器对起重机整机设计的影响对起重机上其它电气设备的影响谐波的抑制抗干扰保护等了解还不够全面本文通过分析变频器对起重机的影响找出相应的对策提高变频器在起重机中的应用水平和应用效果变频调速的原理起重机电力拖动系统一般采用三相异步电动机由电机学原理可知三相异步电动机的转速可以由下式表达转差率由公式可知异步电动机的调速方法可分为改变转差率和改变电动机供电频率三种变频调速就是通过改变电动机定子供电频率来改变同步转速而实现调速的要使异步电动机的供电频率可变必须有一套变频电源变频调速设备就是将恒压恒频电源转换为变压变频调速的变频电源装置变频器变频的控制方式现有恒压频比磁通矢量和直接转矩三种在起重机变频调速电控系统中起升机构通常选用高性能磁通矢量控制开环或闭环变频调速方案平移机构通常选用压频比协调控制的开环或闭环变频调速方案变频调速电控设备由核心部件变频器和它的外围可选件如电源进线开关线路接触器辅助开关辅助继电器等组成变频调速在起重机中的应用起重机变频调速一般用在起升大小车运行通讯地址王松雷江苏省无锡市永丰路回转变幅抓斗开闭等机构中由变频电机变频器控制器件及线路保护开关等组成为了防止变频器对外界的干扰和提高电机控制的精度在变频器周围配有电抗器制动单元及制动电阻滤波器等还在起升机构的变频电机内配备有光电旋转编码器以提高调速精度和响应速度同时控制器件采用fao与继电器相结合提高控制系统可靠性起重机变频调速系统由主令控制器或电位器作为输入给定通过变频调频调速电控设备荷重测控仪限位开关制动器等配合使用控制起重机起升和平移机构的交流变频异步电动机起制动顺逆运转与速度调节可实现零速抱闸对制动器无磨损任意低的就位速度可用于精确吊装速度的平滑过渡对机构和结构件无冲击提高运行安全性极低的起动电流减轻用户电

变频调速技术在起重机调速系统中的应用

出处理方法，便于查找故障和维修。３．４安全性高，节能效果显著
世纪９０年代初，多用于行走机构，变频调速技术很不成熟。随着科学技术的迅猛发展，变频调速技术
也日益提升，连续开发出高性能的变频器来满足不同客户需求，注重硬件和软件质量，增加了变频调
变频调速技术在起重机调速系统中的应用
徐永辉
（深圳市华升安全检验有限公司，广东深圳５１８０００）
摘要：随着电气化设备的大量涌现，变频调速技术应用越来越广泛，同时，对其的要求也是逐渐提升，由于其较传统的交流调速技术具有无法比拟的优势，深受广大用户喜爱。文章结合实际工作经验，阐述了变频调速系统的研究现状，说明了变频调速技术的主要特点，详细分析了变频调速技术在起重机调速系统中的应用，
口的水的高温堆加热锅炉给水，减少与锅炉的温差，有效地避免露点腐蚀问题，保证了省煤器的安全运行。为了能够增加烟尘杂质的处理能力，将吹
参考文献【１】中华人民共和国劳动部．蒸汽锅炉安全技术监察规程
在很多方面都优于传统的交流调速系统。
外观结构简单，具有自诊断功能，确保控制保护动作的可靠性和准确性，便于检修。起重机的起升系
２变频调速系统的研究现状
我国变频调速技术发展较慢，真正将变频调速技术应用在起重机上的时间也不是很长，起步于２０

起重机的PLC变频调速系统应用探究

起重机的PLC变频调速系统应用探究摘要：起重机在当前的生产活动中占据重要地位，其效率的如何直接关系到生产活动的能否顺利进行。

同时，起重机的工作效率以及可靠性能可以通过将plc变频调速系统应用到起重机上来进行改善。

基于这一点，本文就起重机的plc变频调速系统应用进行研究。

关键词：起重机；plc变频调速系统；应用中图分类号：tn77 文献标识码：a文章编号：起重机作为一种起重机械产品，以其独特的优点而使得各种生产活动无法在离开它的前提下而顺利开展。

起重机有着极其复杂的结构，有很多组成部件对其正常工作起着重要作用。

其中的起升机构是其核心构件，它的某些参数会对起重机的正常工作产生重要影响，比如调速性能。

对于目前常用的起重机来说，主要配备的是调速控制系统。

这种系统对于起重机的正常运行会产生很多不良的影响，例如这种系统的可靠性能不太理想，并且它的工作效率也不能满足实际需要。

这些缺陷严重制约了起重机的整体工作性能，对于起重机的应用是一个严重的障碍。

1 plc及变频调速系统的具体特点1.1plc的特点plc的全称为可编程控制器，从大的方面来讲，它也可以称得上是一种计算机系统。

下面对plc各部分的功能及其特点进行简要介绍。

(1)微处理器。

这是plc的核心组成部分，plc的很多功能就是通过这一个部件来实现的，例如编程功能和数据处理功能。

plc存在很多的工作循环，在工作时，微处理器可以自主查找并判断系统中出现的故障。

除此之外，微处理器还可以自主的完成对系统的管理工作。

(2)存储器。

对于plc来说，它的cpu本身都设置有一定量内存空间，但由于实际需要的内存量很大，这些原有内存很难满足需求。

由此可知，plc上应该都配备有存储器的可扩展功能。

(3)i/o接口。

当前经常使用的plc的i/o接口有很多，例如扩展接口、数字接口、智能接口以及模拟接口等。

虽然存在这么多种类的接口，但各种接口的功能都是统一的，即通过接口来实现通讯以及传输相关信号，在此基础上达到控制的目的。

起重机械变频调速问题研究

起重机械变频调速问题研究摘要：随着科学技术的进步，变频调速系统逐渐被应用于起重机械，基于这种情况，本文探讨起重设备应用变频调速系统的优势与问题，分析起重机械变频调速系统的抗干扰措施，旨在为相关工作提供借鉴。

关键词：起重机械设备变频调速原始的起重机械调速控制系统工作效率低、耗电量大、故障率高，随着社会的进步，变频调速技术的应用有效解决了这些问题，现代起重机械的变频调速系统具有很强的稳定性、可靠性，并且操作起来比较灵活，但由于我国的变频调速技术尚且不够完善，起重机械在应用变频调速系统之后遇到了一些问题，在一定程度上降低了设备的使用性能，由此可见，为了提高起重机械变频调速系统的稳定性和可靠性，分析系统抗干扰措施十分必要。

1、变频调速技术在起重机械中的应用目前，起重设备的电力拖动系统主要通过三相异步电动机来实现变频调速，三相异步电动机可以改变定子的供电频率，进而能够改变电动机转速，三相异步电动机可以将传统的恒压、恒频电源换成可以变频、变压的电源。

变频调速系统主要用于起重机械的起升、变幅、回转、大小车运行、抓斗开闭等环节中，变频调速系统主要中主要包括变频器、变频电动机、线路保护开关以及控制器件，同时为了增强电动机的控制精度，减少变频器对外界的干扰，通常要在变频器周围设置制动电阻、制动单元、ac/dc电抗器，滤波器等设备，为了增强调速系统的准确度以及反应速度，还要在起升电动机内设置有光电旋转编码器，此外在现代起重设备的变频调速系统中，控制器件通常将继电器与plc结合使用，使得系统具有较高的可靠性。

起重机械变频调速系统的输入给定功能主要由主令控制器来实现，在现代起重设备中，起升以及平移机构的电动机主要采用交流变频异步电动机，变频调速系统采用调频调速设备来控制电动机的起动、制动，调节电动机的运转方向、转动速度。

2、起重机械应用变频调速系统的优势与问题2.1 起重机械应用变频调速系统的优势起重机械应用变频调速系统之后，使用性能大幅度提高，主要表现出以下几方面优势：（1）提高了设备就位的精准度，增强了调速的平稳性，并且加减速的时间可以调节，加减速的曲线可以筛选，具有完善的点动功能，符合高精度定位安装的标准。

浅谈起重机的电子调速系统

ｃｌｉｈｅｈｏＲｅｉｓｎａＴｎｇｅｗｎｅｃｎｅｏｙｖ
浅谈起重机的电子调速系统
李华娟
（山东省肥城市石横特钢集团有限公司机制公司山东肥城２１１）７６２［摘要］本文介绍了现有起重机中常采用的电子调速系统并通过对比分析指出了各调速系统的优缺点以及相应的使用场合，并着重介绍了变频调速系统在起重机中的应用，以及起重机的电子调速系统的发展趋势。［键词］重机电子调速系统变频调速发展趋势关起中图分类号：６３９１Ｕ５．２文献标识码：Ａ文章编号：０９９４（００２～０４Ｏ１０ — １Ｘ２１）１０７一１
２现有起ｔ机的电子调速系统现状起重机传统的电子调速系统主要有绕线式异步电动机转子串电阻调速、
涡流制动器、串级调速、定子调压调速等，目前起重机主要采用变频调速系统，统的调速系统存在调速范围小、对起重机的机械冲击大等问题，传而变频调速系统具有安全系数较高、速度稳定性好等优点。２１绕线式异步电动机转子串电阻调速系统目前，内传统的起重机电子调速系统普遍采用绕线式电机转子串电阻调国速系统，该调速方法是通过集电环和电刷在转子回路中串入若干段电阻，由接触器来控制接入电阻的多少，从而控制转速［。Ｉ绕线式异步电动机转子串电阻调速系统的优点主要有：调速设备结构简单坚固、易于维护、造价便宜、控制方便、固耐用等优点，坚广泛地应用于各种外负载基本固定、调速比不大和对调速性能要求不高的起重运输机械上＿ｌ。绕线式异步电动机转子串电阻调速系统的缺点主要有： ①传动性能差，速度的稳定性和调速精度差：故障率高， ② 维修工作量大：保护措施不完善， ③ 易发生电动机烧毁的现象： ④增加能耗，重机的电动机在较低的转速下运行，起大量的转差功率消耗在转子串接的电阻上，串入的电阻越大，电动机的转速越低，使系统的效率降低，属有级调速，机械特性较软，能性和经济性差。节２２涡流制动器调速系统．涡流制动器主要由两部分组成，一是跟随驱动电动机同轴转动的电枢，二是与电动机底座装在一起的感应器，由磁极和磁绕组等组成。涡流制动器通给入激磁电流后，由于磁极存在产生磁通，驱动电动机带动涡流制动器的电枢旋转时，磁力线通过电，磁极的磁通切割电枢，据电磁感应原理，根电枢内产生旋涡状电流（即涡流）涡流与磁极的磁通相互作用产生转矩，，电枢就产生了与电机转矩相反的力矩，起着制动作用。在一定的激磁下，。涡流制动转矩随转速上升而增大的制动力矩。涡流制动器调速系统的优点：简单可靠， ① 寿命长，坚固耐用，维护简便： ② 无失控区： ③经济性好，与其他电子调速系统相比，投资较小，经济性更为显著： ④系统的调速比大，可达ｌ２：０以上。涡流制动器调速系统的缺点： ①低速时效率较低，损耗较大，属于耗能调速类型，因此不适用于经常调速的设备：起重机低速运行时间（ ② 涡流工作状态）不能太长，否则，调速电阻及涡流制动器严重发热，影响调速性能，因此，它不适用于需要长期低速工作的设备… ：系统的转动惯量大 ③ ２３串级调速系统．根据调速系统的发展情况，串级调速系统可分为：机械式串级调速、电气式串级调速、晶闸管串级调速以及内反馈串级调速系统等ｉ。串级调速的工作原理是在指绕线式电动机转子回路中，通过励磁电流调节电动机的转差，以达到调速的目的。串级调速系统的优点：方法简单方便， ① 易于实现： ②设备的初投资少： ③ 控制功率小，调速性能优良。串级调速系统的缺点：速运行时， ①低能量损耗大（效率低）节能性差，，特性软，调速性能差； ②属于有级调速，不平滑，制动冲击大；速房屋窄，起 ⑨调功率因数较低，电气制动不够理想。２４定子调压调速系统．起重机定子调压调速系统是指向绕线式转子异步电动机的定子提供一种

变频调速在起重机中的应用

变频调速在起重机中的应用在调速方法中，变频调速（通过改变电动机电源频率来改变电动机的速度）的调速范围大，平滑高，变频时同时改变定子外加电压，可实现恒功率或恒转矩调速以适应不同负载的要求，低速时特性的静差率较高，调速的效率和功率因数高，是异步电动机调速方法中最有发展前途的一种。

其缺点是必须有专用的变频电源，在恒转矩调速时，低速段电动机的过载倍数大为降低，甚至不能带动负载。

长期以来由于缺乏理想的变频电源，影响了变频调速的应用。

直到晶闸管以及大功率晶体管等半导体电子器件问世以后，由于它们具有理想开美元件的性能（通态压降小、断态阻抗大、开关速度快等），促进了各种静止变频器的飞速发展。

60年代以来，各种类型的变频调速装置相继出现，并迅速得到推广应用。

特别是半导体器件制造工艺的成就与微电子技术相结合，促使变频装置向大容量、高性能发展。

日前，国外生产的变频装置容量巳达1万kw以上，交流电动机的变频调速系统已具有调速范围觉调速精度高等特点，而且价格和性能可与直流拖动相比拟。

l 传统的起重机控制系统存在的问题传统的起重机驱动方案一般采用：①直接起动电动机；②改变电动机极对数调速；③转于串电阻调速；④涡流制动器调速；⑤可控硅串级调速；⑥直流调速。

前4种方案均属有级调速，调速范围小，无法高速运行，只能在额定速度以下调速；且低速就位性能差，长期低速运行会引起电阻器、涡流制动器严重发热；起动电流大，对电网冲击大；常在额定速度下进行机械制动，对起重机的机构冲击大，制动闸瓦磨损严重；功率因数低，在空载或轻载时低于0.2－0.4，即使满载也低于0.75，线路损耗大。

可控硅串级调速虽克服了上述缺点，实现了额定速度以下的无级调速，提高了功率因数，减少了起制动冲击，价格较低，但目前串级调速产品的控制技术仍停留在模拟阶段，尚未实现控制系统的数字化，因而在保护功能及系统监控方面还有待于发展。

直流调速系统具有很好的调速性能和起制动性能，很好的保护功能及系统监控功能，但必须采用直流电动机，而直流电动机制造工艺复杂，使用维护要求高，故障率高。

变频器在起重机调速控制系统中的设计与应用

种阻力而做功，能负载属于阻力负载；物下降位重
１起重机的主要运动及负载特点
桥式起重机俗称行车，工矿企业中应用得是
时，由于重物本身具有按重力加速度下降的能力，因此，当重物的重力大于传动机构的摩擦阻力时，重物本身的重力位能是下降的动力，电机成为了能量的接受者，位能负载属于动力负载。但当故
迫札西楦芾Ｊ应用２１，６０２３）９（
变频器应用￡Ａ
变频器在起重机调速控制系统中的设计与应用
张瑞林
（州职业技术学院，东德州德山
摘
２３３５０４）
要：对于升降类的恒转矩负载，如起重机、电梯等，这类负载的特点是起动时冲击电流大；下降过程
流调速、电接触器控制系统，继到后来的交流定子调压、直流晶闸管调速，电机主要以直流电机和绕线式转子异步电机为主，其最大缺点是换向器、电刷、差离合器的存在使维修困难。同时，高速滑在下降重物中传统的防溜钩制动要消耗大量能量，所以异步电机变频调速非常适合在起重机上推广
ｕａｌｏｍｅｔｔｅｒｑｉｍｅｔ．ｔｅｎｅｏｘｅｎｌｂａｅｕｉＴｒｕｈｔｅａａｙｉｏｒｇｒｎｒｇｌａｎｂｅｔｅｈｅｕｒｅｎｓｈｅｄｆｒｅｔｒａｒｋｎｔｈｏｇｈｎｌｓｓｆｂｄｅｃａｅｄａｏｄ．ｉｃａａｔｒｔｓｅｅｔｎｏｅｆｕｕｄａｔｐｒｔｎｃａａｔｒｔｅｔｒｆｑｅｃｏｖｒｒｄｓｇ．ｈｃｅｓｉ，ｓｌｃｉｆｔｏｒｑａｒｎｅａｉｈｒｃｅｓｉｖｃｏｒｕｎｙｃｎｅｅｅｉｎｒｉｃｏｈｏｏｉｃｅｔＫｅｗｏｄ：ｃａｅ；ｖｒａｌｒｑｅｃｐｅｅｕａｉｎ；ａｔｓｐｈｏｙｒｓｒｎａｉｂｅｆｅｕｎｙｓｅｄｒｇｌｔｏｎｉｌｏｋｉ

变频调速在门座起重机抓斗起升控制中的理论研究

起升绳组ｓ保持不动，承受整个抓斗的重量，时颚板在自重、：并这下横梁以及斗中物料重量的共同作用下张开，即卸出物料。然后抓斗又保持张开状态进入第二个工作循环。
２变频器的工作原理
用直流电动机可方便地进行调速，但直流电机体积大，造价高，并且无节能效果，因而其应用受到限制。交流电动机体积小，价格低廉，运行性能优良，重量轻，因此对交流电动机的调速的研究具有重大的实用性。使用调速技术后，生产机械的控制精度可大为提高，并能够较大幅度地提高劳动生产率和产品质量，且能对诸多生产过程实施自动控制。因而对交流电动机进行调速控制不仅能使电力拖动系统具有非常优秀的控制性能，而且在许多生产场合中，还具有非常显著的节能效果。随着电力电子器件、电子器件和计算机技术的发展及矢量控微图２变频器总体构成制理论的应用，变频调速已经成为最为广泛的调速方式。主回路的作用是：直接给异步电动机提供调频调压电源；控制变频调速控制方式基本上有以下３：种回路的作用是根据预先设定或由闭环反馈信号（输出量向输入端馈２１．电源频率低于工频范围调节来使电源的工频频率在我国即５Ｈ，电机定子绕组内的感应电动送运行信号作为比较或控制信号）控制主回路，主回路按一定０ｚ的规律调节电压与频率并输出；保护回路则为变频器的各个部分提势公式为：】４４ｆＷＥ＿．ｌ１４ＷＲ】如过流、过载、电压等故障的保护，变频器的工过使式中Ｅ一电机频率；ｗ一电机定子绕组匝数的常数；Ｒ。一绕组供完善的保护，作具有高可靠性。系数；一电机每极磁通。中。

起重机调速方案的分析与比较

３变频调速
ห้องสมุดไป่ตู้
随着科技的进步，大规模集成电路、矢量变换等技术已较好地应用到变频器上，也使得变频调速的方案在起重机上有了较成熟的应用。３．１工作原理交流变频调速系统的工作原理是通过均匀改变供电频率以改变电
３－３性能特与适用范围由功率分析可以看出，变频调速的功率损耗较小，同时调速范围大，可实现无级调速，可减小起重机起制动的冲击，使起重机速度变化连续，机械特ｌ生很硬。此方案精度较高，可自动或远程控制，但成本较高，在起重机中的应用并不广泛。４其他调速方案牦与适用范围４．１自激动力制动调速自激动力制动调速方案在下降时断开三相交流电源，给两相定子绕组通入激磁电流，并形成气隙磁场，电动机转子切割磁场产生感应电流和制动力矩。整流后再送入定子绕组增强气隙磁场，增大制动力矩增大。当制动力矩与位能负载作用在电动机轴上的力矩相等时，转子电流、自激电流保持不变，电动机进入稳定运行。当转子电阻改变时，电动机转速改变，起重机上升相当于转子串电阻起动和调速。４．２液压推杆调速此方案电动机转子接人液压制动器的推杆电动机定子，当电动机转速高时，转子电压、频率降低，液压制动器推力减小，制动力矩增大使电动机转速下降；当电动机转速低时，液压制动器推力增大，制动力矩减小使电动机转速上升。当负载力矩、制动力矩和电动机动力矩平衡时，电动机稳定运行。４．３涡流制动调速

变频调速实验报告

变频调速实验报告变频调速实验报告引言：变频调速作为一种先进的电机控制技术，已经在工业生产中得到广泛应用。

本实验旨在通过对变频调速系统的搭建和实际测试，深入了解其原理和性能，并对其在实际应用中的优势和限制进行分析。

一、实验目的本实验旨在通过搭建变频调速系统，实现对电机转速的精确控制，并对其调速性能进行测试和分析，以便更好地了解变频调速技术的优势和应用范围。

二、实验原理变频调速技术是通过改变电机供电频率来实现对电机转速的调节。

其基本原理是通过变频器将交流电转换为直流电，再通过逆变器将直流电转换为可调频率的交流电，从而控制电机的转速。

三、实验装置本实验所使用的装置包括电机、变频器、逆变器、控制器和测速仪等。

其中，电机作为被控对象，变频器用于将电源频率转换为可调频率的交流电，逆变器则用于将直流电转换为交流电，控制器则用于对变频器和逆变器进行控制，测速仪用于测量电机的转速。

四、实验步骤1. 搭建实验电路：将电机与变频器、逆变器、控制器和测速仪连接起来，确保电路连接正确无误。

2. 设置控制参数：根据实验要求，设置控制器的参数，包括电机额定转速、变频器输出频率等。

3. 运行实验：通过控制器对变频器和逆变器进行控制，调节电机的转速，并通过测速仪实时测量电机的转速。

4. 记录数据：在不同频率下，记录电机的转速和实际输出频率，并进行数据分析和对比。

5. 性能评估：根据实验数据，评估变频调速系统的性能，包括调速精度、响应时间等指标。

五、实验结果与分析通过实验数据的记录和分析，我们可以得出以下结论：1. 变频调速系统可以实现对电机转速的精确控制，调速精度高。

2. 变频调速系统响应时间快，能够在较短时间内实现对电机转速的调节。

3. 变频调速系统在不同频率下，电机的转速变化平稳，无明显抖动现象。

4. 变频调速系统的效率较高，能够有效降低能耗和噪音。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了变频调速技术的原理和性能，并通过实际测试验证了其优势和应用范围。

变频调速系统在起重机上的应用

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变频调速系统在起重机上的应用
李晓峰（南京钢铁股份有限公司中厚板卷厂自动化科２０５１３）０摘要：文论述了起重机调速控制方式的发展历程及变频调速系统的主要控制方式和其在起重机电控系统、尤其是起升系统上的应用。本关键词：变频调速系统控制起重机中图分类号：Ｔｕｌ７文献标识码：Ａ文章编号：１７０３（０７０（）０４ — ２６３５４２０）６ａ０８０
ａｓｅ第一篇关于矢量控制的论文。改变转速；但是从低极对数（高速）变换到高极Ｈｓ博士发表了对数，电机的实际速度会大幅度下降；但是１７年，西门子公司的Ｆ．ｌｃｋ将这种一９１Ｂａｈｅｓ如果切换速度很快，电机将会经历一个发电般化的概念形成系统理论，并以磁场定向控阶段，从而在电机及机械装置上产生较大的制的名称按专利形式发表。磁场定向控制理反向转矩；属于有极调速，调速范围小。目论（即通常所说的矢量控制）出现，使得交流的前，在起重机上已经很少有应用这种方式的。调速技术发生了一次质的飞跃。基于异步电改变转差率调速时目前起重机上应用较多机模型多变量、强耦合、非线性的本质特的调速方式，转子串电阻、定子调压调速等点，矢量控制原理引入了坐标变换，在将原均为这种调速方式。这里我们简单介绍一下转本复杂的异步电模型等效为ｄｑ机模型的基础子串电阻的调速方式。该方式依赖绕线电机转上，再进一步化简为简单的类似于直流电机的子部分串不同阻值的金属电阻来消耗部分能量模型。由于坐标变换后的异步电机模型考虑了以达到调速效果，在低速区具有稳定性差、出瞬态的情况，不仅可以较准确地控制电机的稳力不足的缺点，在重载下降时要有第三方制动态性能，而且也能保证实现良好的动态性能。即拖拽才能保证重载不溜钩，这种制动方式常ｌ８年，国鲁尔大学的ＤＰｎｒｃ教９５德ｅｅｂｏｋ有能耗制动、涡能制动、单相制动等。由于采授首次提出了直接转矩控制变频技术。直接转用了第三方的拖拽对电机的冲击较大，在能耗矩控制的主要特点在于它完全摒弃了矢量控制和单相制动要对电机注入直流电流和不平衡电中用到的解耦控制的思想，取消了矢量计算和流，在频繁使用过程中会使电机的温度过高，旋转变换，简单地通过检测到的定子电压和电影响电机的绝缘加速了电机的老化过程。在机流，借助瞬时空间矢量理论计算电机的磁链和械平稳方面：由于制动的冲击力使振动加剧，转矩，并根据与给定值的比较所得的差值，实现对转矩和磁链的双位式控制，其转矩响应可加速了机械疲劳过程。下面，我们将讨论目前在起重机上使用达到创纪录的水平，是一种具有高静、动态性越来越广泛的电机驱动方式：变频调速。能的新一代交流调速方法。３２矢量控制变频器与直接转矩控制变频器的３变频调速比较采用ＤＴＣ直接转矩控制的交流调速系统随着电气设备自动化控制要求及可靠性的不断提高，变频器在各行各业中的应用越来越可以获得比矢量控制要快得多的转矩响应，广泛。国内起重机采用变频器进行调速控制大ＤＣＴ控制系统由电机的电压和电流计算出定子概是从２世纪９年代初期，由于其相比较于磁链和转矩，采用砰砰控制来实现变频器的００传统起重机控制方式具有显而易见的优势，因ＰｗＭ控制，ＤＴＣ控制系统没有电流控制环此很快被起重机主机厂及广大客户所接受。早路，因此，ＤＴＣ控制系统的着眼点是电压，期在起重机上应用的变频器多用于行走机构（即而不是电流。而矢量控制的原理是基于交流大、小车运行机构）随着变频技术的不断发展，电机的电流控制，把交流电流按磁场坐标轴。分解为转矩分量和磁场分量，分别加以控以及各变频器生产厂家对高性能变频器从软硬件的不断开发，在起升机构的应用也逐渐多制，故矢量控制的着眼点是电流控制。对于了起来。本文着重介绍了变频器在起重机上（特交流电机来讲，要想获得快速的转矩响应，在磁链不变的条件下，就要求电流的快速变别是起升机构中）的应用。３１交流变频调速系统的现状．化，而电流的变化是由电压的快速变化引起众所周知，直流调速系统具有较为优良的。矢量控制系统的输出电压是由电流调节的静、动态性能，并且易于实现、便于控器的输出产生的，这就存在电流调节的时间制，在很长一段历史时期内，一直处于调速滞后。当然，现代的矢量控制系统输出电压领域的绝对优势地位。然而，直流电机结构可以是由电机模型计算的前馈电压控制和电流复杂，制造费时，对运行环境要求较高，电调节共同产生，前馈电压控制可以获得较快刷易于磨损，维护麻烦，这些问题极大限制的动态响应，但这个电压输出是由模型精确了直流调速系统的应用，而交流电机在这方计算的，没有任何过冲现象，且电流是始终面存在显著的优势。交流电动机因其结构简受控的。而ＤＣ由于没有电流控制环路，一Ｔ砰单、坚固耐用、运行可靠、成本低、易维砰控制产生的输出电压，没有任何电流限制，护、可适合于大容量调速和工作于恶劣环境电压可以出现过冲现象，故电机可以获得较大等优点，在工业领域得到广泛的应用。而随的ｄ／ｔｕｄ，较大的加速电流，因而产生较快的着变频器的发展，其逐渐取代直流调速而成电流响应及转矩响应就可以理解了。通过清华大学电机系对分别采用这两种技术的产品进��

浅议起重机电动机调速技术

浅议起重机电动机调速技术0.引言电机是塔式起重机的众多部件中十分重要的部件，电气性能和可靠性又是塔机性能的重要组成部分。

起重机电气传动的众多要求中，调速是最为重要的，良好的调速性可以使得起动及制动较为平稳、停车准确、运行稳定可靠、变速迅速。

1.传统起重机调速技术（1）转子串电阻调速：将附加电阻串入绕线式异步电动机的转子中，增大电动机的转差率，从而可保证电动机转速较低。

一般，电动机的转速与串入的电阻大小成反比，串入电阻越大，电动机转速越小。

这种方法虽然设备简单，控制方便，但不可避免也有其不足之处。

由于转差功率以发热的形式消耗在电阻上，机械特性较软，属有级调速。

（2）定子调压调速：控制速度可通过改变定子电压来改变电动机的转矩，一般来说，电机转矩与定子电压的平方成正比。

这种方法具有简单和调速平滑的优点，并且，在采用闭环控制时还能达到理想的精度。

不足之处为其具有较窄的调速范，电动机转子在工作过程中具有较大的损耗。

（3）串级调速：将可调节的附加电势串入绕线式电动机的转子回路中，用来改变电动机的转差，这种调速的方法成为串级调速。

该方法操作起来较为简单方便，且它是不平滑的有级调速，功率因数较低，调速效率较高。

不足之处是电气制动不够理想。

在传统起重机的调速方式中，往往存在如下问题：①调速系统的调速效率较低，具有较差的综合性能指标。

②绕线转子异步电动机中存在较易引起故障的集电环和电刷，因而要定期对其进行维护。

③由于现场需要使用大量的继电器以及接触器，致使需要较大的维护量，并且调速系统的故障率较高。

2.调节电机转速的参数为保持调速过程中平缓无冲击，提高作业效率以及保证工作安全，要求塔机的工作机构具有适当的调速性能，如起升的机构不仅需要重载慢就位的速度，同时也要有轻载快的速度。

通过下列三种参数的调节，可以达到调节异步电机转速的目的。

（1）改变定子绕组的极对数改变定子绕组的极对数进而调节速度的方法属于有級调速。

它通常是通过改变定子绕组联结法，从而使得对数成倍地变化，这样，也就能成倍地改变同步转速，达到调速的目的。

变频技术在起重机械上的应用

科学技术
变频技术在起重机械上的应用
商德红江苏徐州港务集团公司孟家沟港江苏徐州２１０２００
【摘要】近几年来，变频调速技术的发展突飞猛进，大有一统电控传动系统的势头我公司位于江苏徐州孟家沟，日常作业采用的是一台３吨龙门吊（６以下简称门吊），
转子可变电阻调速方式能量基本都消耗在电阻上，电机启动电流是额定电流的３倍， —５由于门机起动频繁，能耗很大。采用先进的现代交流变频调速和可编程控制技术．统的门、对传桥式起重机所有电力拖动系统进行技术改造，使门、桥式起重机实现平稳操作，提高运行效率，改善超负荷作业．消除起制动冲击，减少电气维护，降低电能消耗，功缺因数等均可取得良好实效。同时该系统提高还具有过电流、过电压、欠电压和输入缺相保护，以及变频器超温、
一
、
变频器的基本构成与功能
１、主回路：力变换部分．异步电动机提供调频调压电电给源。主要包括： ①整流器（整流模块）
把工频电源变换为脉动的直流电源，有可控和不可控之分。 ②滤波器（滤波电容）整流后的直流含有脉动电压逆变器回路产生的脉动电流也使直流电压波动。为了抑制电压波动采用电阻器和电容器吸收脉动电压。 ③逆变器（ＧＴＩＢ模块）产生电压、频率可变的变频交流电，给电动机。供
九十年代初的产品，门吊的变频调速控制系统主要采用变频调速技术和可编程逻辑控制技术，正实现了变频器在位势能负载上的应用，代传统的起重机调速系统变频该真可取

变频器在起重机控制系统中的应用

变频器在起重机控制系统中的应用随着工业生产对起重机调速性能要求的不断提高，常用传统的起重机调速方法如：绕线转子异步电动机转子串电阻调速、晶闸管定子调压调速和串级调速等共同的缺点是绕线转子异步电动机有集电环和电刷，它们要求定期维护，由集电环和电刷引起的故障较为常见，再加上大量继电器、接触器的使用，致使现场维护量较大，调速系统的故障率较高，而且调速系统的综合技术指标较差，已不能满足工业生产的特殊要求。

本文则主要介绍现代交流变频器应用于现代起重机的若干知识与问题。

现代交流变频调速技术已在工业界中得到广泛应用，它为交流异步电动机驱动的起重机大范围、高质量地调速提供了全新的方案。

它具有高性能的调速指标，可以使用结构简单、工作可靠、维护方便的鼠笼异步电动机，并且高效、节能，其外围控制线路简单，维护工作量小，保护监测功能完善，运行可靠性较传统的交流调速系统有较大的提高。

所以，采用交流变频调速是起重机交流调速技术发展的主流。

1、一般交流变频器的优点变频调速技术应用于起重机后，与市场上大量使用的传统的绕线异步电动机转子串电阻调速系统相比，可带来以下显着经济效益和安全可靠性：（1）机械制动器在电动机低速时动作，主钩以及大、小车的制动由电气制动完成，所以机械制动器的制动片寿命大为延长，维护保养费用下降。

（2）采用交流变频调速技术的起重机由于变频器驱动的电动机机械特性硬，具有精确定位的优点，不会出现传统起重机负载变化时电动机转速也随之变化的现象，可以提高装卸作业的生产率。

（3）变频起重机运行平稳，起、制动平缓，运行中加、减速时整机振动和冲击明显减小，安全性提高，并且延长了起重机机械部分的寿命。

（4）交流变频调速系统属高效率调速系统，运行效率高，发热损耗小，因此比老式调速系统大量节电。

（5）采用结构简单、可靠性高的鼠笼异步电动机取代绕线转子异步电动机，避免了因集电环、电刷磨损或腐蚀引起接触不良而造成电动机损坏或不能起动的故障。

浅谈变频技术在当前起重机中的应用

浅谈变频技术在当前起重机中的应用摘要:通过介绍国内外起重机电气控制系统的研究现状,以及主要特点。

对变频调速控制技术中几个关键问题进行了详细的分析。

包括溜钩技术,再生制动能量处理技术,定位与防摆控制技术等,指出变频调速控制技术已成为高性能交流调速领域中备受关注和重点发展的技术之一。

关键词:起重机变频调速定位防摆PLC目前交流变频调速技术的应用非常广泛,为推动起重机的发展起到了至关重要的作用。

它具有的调速性能指标很高,在工作的过程中,可以使用工作性好,且结构简单,维修简便的鼠笼异步电动机,而且使用效果高效、节能。

它外面的控制线路简单,维修时候的工作量不大,保护监测的能力很强,运行的可靠性相对传统的交流调速系统来说,提高很大。

因此,采用交流变频调速是起重机交流调速技术发展的一个非常重要的方向。

1 变频器的组成电机频率的控制电源设备—变频器,组成如图1所示。

主回路上有安排的人把商用电源整流,然后再转为直流的整流部,还含有使整流后的直流电压以及电流平滑的直流中间回路部,还同还包括有把直流变换为所需频率的交流的逆变部所组成。

2 变频调速系统的优点2.1 有效抑制机械冲击冲击过载荷造成的危害是由过荷载的大小所决定的。

假如平均加速度原本就比较低,与重力加速度相比比较小,基本上没什么危害。

然而,如果比较大的话,危害也会成比例增加。

如:当平均加速度是0.5m/s,机械制动所造成的瞬间加速度是他的3倍,此时过载的相对比例是(9.8+1.5)/9.8=115％,并不是很严重。

但是当加速度是2m/s的时候,瞬间加速度的比例相同,此时过载荷的相对比例是(9.8+6)/9.8=161％,同时该荷载还是冲击荷载,他所造成的疲劳损害,要比静载的时候大的多。

采用变频调速后,因为他的瞬间加速度与平均加速度相差不多,因此在平均加速度相同的前提下,此时的过载的相对比例仅仅是125％,同时他还不是冲击荷载,因此其危害程度也就被大大地减轻了。