分析起重机中变频器的应用
变频器在起重机中的应用
变频器在起重机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。
交流变频调速技术在工业界的广泛应用，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。
交流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，可带来以下显著经济效益和安全可靠性：（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）交流接触器大量减少，电动机主回路实现了无触点化控制，避免了因接触器触头频繁动作而烧损以及由于接触器触头烧损而引起的电动机损坏故障。
（6）交流变频调速系统可以根据现场情况，灵活调整各档速度和加、减速时间，使得变频起重机操作灵活、现场适应性好。
变频器在起重行业的应用
YD5000系列变频器在起重机的应用实例
广东潮州架桥起重机
应用技术部
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�
无 PG 矢 量 控 制 方 式
抱闸动作
应用技术部
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YD5000Q系列变频器在起重应用上 YD5000-Q起重专用变频器
频率指令 运行指令 端子1(2) 力矩强制
E1-09 BT FHF(FHR) IOUT>IF(IR) BF FRF(FRR) 松开 抱紧 松开确认 抱紧确认 BDT 抱紧 松开 抱紧确认 BDT 抱紧 抱紧 HF B2-01和E1-09 较小的一个 停止 ITCF HT 运行 停止
碰撞停车功能: 碰撞停车功能:
简易有效的定位功能
通过使能碰撞停止功能,停止时检测出设定的滑差, 变频器自动降速停止
应用技术部
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YD5000Q系列变频器在起重应用上 YD5000-Q起重专用变频器
频率指令 运行指令 端子1(2) 力矩强制
停止 ITCT E1-09 BT FHF(FHR) IOUT>IF(IR) BF ITR>TF(TR) FRF(FRR) ITCF ST 运行 停止
YD5000 闭环矢量模式 力矩指令 YD5000 力矩工作模式
抓斗的控制
编码器
编码器
应用技术部
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YD5000系列变频器在起重机的应用
多电机控制行走机构的方案
YD5000
<=50m
YD5000
应用技术部
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YD5000系列变频器在起重机的应用
锥形电机的控制
多数电动葫芦使用锥形电机
调整V/F曲线,使锥形电机可靠打开
泰州港务局40T抓斗门机
应用技术部
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变频器在起重机大小车行走驱动中的应用
1、设计思路和方案选择1.1设计思路起重机的电机驱动主要有起升机构，大车，小车行走机构电机主要采用线绕式异步电动机及鼠笼式异步电机。
尤其是行走机构一般采用鼠笼式异步电机，起动时冲击电流大，设备冲击严重，影响设备使用寿命及定位精度。
近年来随着变频器技术的发展，其可靠性大大提高，生产成本降低，以及优越的启动制动控制特性，在各种行业得到了广泛的应用。
在起重机的升起机构中采用变频器驱动后，就可以用鼠笼式异步电动机取代绕线式异步电动机。
鼠笼式异步电动机结构简单，防护等级高，维护动作量小，可控性高适合在较恶劣环境下工作。
由于变频器在驱动时，频率和电压都是按一定比例一定频率逐步上升或下降，因此使电机起动冲击电流小，速度变化非常平稳，操作人员操作非常舒适。
起升，行走定位也较准确，提高了生产效率。
1.2方案选择1根据起重机驱动的特性和技术要求，采用带测速反馈接口的MM440系列变频器作为起升机构的电机驱动，MM440系列变频器作为大，小车行走机构的电机驱动，MM440系列是一种通用性矢量控制变频器，功能强，价格低，完全满足行走机构的要求，因此强烈推荐用户选用该系列变频器。
起重机大车运行方向有前后，小车方向有左右要求，根据运行速度要求又分为1~4挡，加减速时间为3~6秒，小车采用一台电机，而大车行走机构采用2~4台电机，大小车本身惯性也比较大，为防止电机被倒拖处于发电状态产生过电压，因此大小车变频器都配备了制动单元和制动电阻来释放能量。
起重机整个电气系统由S7—200系列PLC 进行控制，变频器通过开关量端子接受PLC控制信号。
2、硬件电路设计2.1系统连接图2大车行走驱动电路连接图3小车行走驱动电路连接图42.2系统原理图53、参数设置及I/O地址分配3.1变频器主要参数及设置首先将所有电机铭牌数据输入P0304—P0311，大车变频器应输入6几个电机的总电流及总功率，并且大车变频器带有几个电机时应运行于线性频率/电压特性，档速度变化采用固定频率设定，1挡==15Hz,2档==30Hz，3档==40Hz,4档==50Hz,根据档位的不同输出频率是各个固定频率的迭加，同时利用变频器的制动器接通，断开功能由RL2输出继电器触点控制机械制动器，使行走机构在停止时不会由于外力而随意移动。
变频器在起重机系统中的运用
变频器在起重机系统中的运用随着近年来经济的快速发展和工业技术的不断提升，起重机在工业领域中的应用越来越广泛。
为了满足工业对起重机的不断需求，起重机控制技术也在不断进步。
其中，变频器在起重机系统中的运用越来越广泛，成为提高起重机性能和工作效率的重要控制技术之一。
一、变频器的基本原理与分类变频器通过改变电机的转速和电压大小来调节其输出功率，其基本工作原理是将交流电转换成直流电，再通过逆变器将直流电转换成可变的交流电，控制电机不同的电压、频率和相数来实现调速和控制。
变频器可以广泛应用于各种类型的电机，如三相异步机、双馈风力发电机、永磁同步机等，其流行原因在于：通过改变电机转速的同时，降低了电机的功率损耗，提高了工作效率，同时使得系统更稳定、更智能化。
根据电机的类型不同，变频器也有不同的分类。
一般来说，它可以被划分为以下几种类型：1. 低压变频器低压变频器指的是输出电压低于1000V的变频器，广泛应用于各种工业领域，如工厂生产线、机床、空调、水泵等领域。
2. 中压变频器中压变频器指的是输出电压在1000V~10000V之间的变频器，主要应用于大型机械设备，如铸造机、起重机、重型机床等。
3. 高压变频器高压变频器输出电压高于10kV，主要应用于大型电机和轻轨、地铁等领域。
二、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非常广泛。
其主要功用有：1. 调速：变频器根据传感器或用户工作的要求，通过控制电机的转速、输出频率和电压等参数，从而实现起重机的调速功能，具有同步运行、提高效率、减少噪音和节约能源等优势。
2. 过载保护：起重机在工作过程中容易出现负载波动和故障，变频器监控系统可以利用先进的保护元件有效地保护电机、变频器和起重机，使其在工作过程中更加稳定、可靠。
3. 能量回收：变频器能够利用电机的转动惯量和动能，在起重机制动、减速时将能量回收，从而提高起重机系统的能效，降低能源消耗。
4. 控制精度：变频器可以根据需要通过PWM等先进的控制技术，实现对电机的精确控制，使得起重机的运动更加准确、平稳，从而提高起重机的使用效率和精度。
变频器在塔式起重机上的应用研究
158研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2024.02 （上）在现代建筑和重工业领域，塔式起重机作为一种关键的工程机械，在大型物料搬运和建筑施工中发挥着不可替代的作用。
为了提高起重机的性能、精确度和能效，变频器技术在塔式起重机上得到了广泛应用。
引入变频器技术，使得起重机可以实现精准的电机转速调节。
同时通过实时调整电机的频率，变频器平滑启动和停止，有效减少了起动和制动时的电流冲击，降低了能耗，提高了能源利用效率。
这对于大型塔式起重机的长时间运行，尤其是在高负载条件下，具有重要的经济和环保意义。
1 塔式起重机分析塔式起重机是一种用于在建筑工地和其他工业场所进行物料搬运和起吊作业的重型起重设备。
它通常由一座垂直塔身和一个伸臂组成，伸臂上配有起重钩或其他吊具，用于提升和移动重物。
该设备主要由四部分组成，分别是钢结构、工作结构、电气系统和装置。
在实际应用过程中，四部分协同作业是保证安全运行的基础。
塔式起重机具备以下优点：第一，其起升高度较高、工作幅度较大；第二，基于结构组成，作业空间较为充足；第三，可以同时进行多道操作，如垂直、水平运输协同操作等；第四，可以在三维空间中进行吊、运、装、变频器在塔式起重机上的应用研究牛建民（中铁大桥局机械化施工分公司，湖北 武汉 430050）摘要：变频器是一种电子器件，用于调整电动机的电源频率，从而实现电机转速的调节。
在塔式起重机上科学采用变频器技术，可以显著提升设备性能和操作灵活性。
本文以集成了涡流控制的麦格米特MV600L 变频器为研究对象，探究该变频器在塔式起重机上的应用。
首先，详细介绍塔机的基本信息，然后围绕塔机三大机构中的驱动系统展开分析，详细阐述应用变频器后，相较传统驱动方式的优势。
希望本文研究可以为塔式起重机设计优化提供参考，从而有效避免因负载波动或外界干扰而导致的设备振动和不稳定情况发生，进一步提升塔式起重机的安全性和可靠性。
安川变频器在抓斗起重机应用
安川变频器在抓斗起重机应用1. 引言抓斗起重机是一种常见的用于重量货物搬运和抓取的起重设备。
在抓斗起重机应用中，电力控制系统起着至关重要的作用。
而安川变频器作为一种先进的电力控制设备，广泛应用于各类抓斗起重机中，为其提供高效、稳定的动力输出。
本文将介绍安川变频器在抓斗起重机应用中的工作原理、优势以及适用场景，以及如何正确使用安川变频器来提高抓斗起重机的性能和效率。
2. 安川变频器的工作原理安川变频器通过控制电源频率和电压，来实现对电动机的转速和转矩的精确控制。
具体来说，安川变频器会将输入的电源信号进行整流和滤波，然后经过逆变器将直流信号转换为交流信号。
最后，经过PWM控制技术，安川变频器通过调整高频脉冲的宽度和占空比，来控制输出的交流电压和频率。
安川变频器的工作原理使之能够根据实际需求来调整电动机的转速和转矩，从而实现抓斗起重机的精确控制。
3. 安川变频器在抓斗起重机应用中的优势3.1 能耗节约安川变频器采用了先进的PWM技术，可以实现对电动机的精确控制，避免了由于电机滑差带来的额外能量损耗。
同时，安川变频器还可以根据实际负载需求进行快速响应和调整，进一步提高了能源利用率，降低了能源消耗。
3.2 精确控制由于安川变频器的精确控制能力，抓斗起重机可以实现精确的起重操作。
通过调整电动机的转速和转矩，可以实现对抓斗的运行速度、提升高度、旋转角度等参数的精确控制，提高了抓斗起重机的操作精度和效率。
3.3 适应性强安川变频器具有较大的输入电压范围和输出频率范围，可以适应不同的电源供应和工作环境。
同时，安川变频器还具备较高的过载能力和短时过载能力，可以应对启动和峰值负载时的冲击电流，保证抓斗起重机的正常运行。
4. 如何正确使用安川变频器4.1 安装和配置在使用安川变频器前，需要正确安装和配置设备。
首先，根据抓斗起重机的实际需求选择合适的安川变频器型号和额定功率。
然后，按照安川变频器的安装说明，进行适当的电气连接和机械安装。
变频器在港口起重机中的运用
变频器在港口起重机中的运用经过近30年的发展,目前变频调速电气传动已经上升为电气调速传动的主流。
从最初的只能用于风机、泵类的调速过渡到针对各类高精度、快响应的高性能指标的调速控制。
随着变频器控制容量大、精度高等优点,它也很快被港口起重机中所运用。
起初在港口发展初中期,港口所用的起重机岸边集装箱桥吊﹙下简称岸桥﹚、龙门吊都是使用的直流调速电气传动,门式起重机﹙下简称门机﹚所采用的是三相交流绕线式转子串电阻调速。
它们都存在着维修工作量大、故障率高；容量、电压、电流和转速的上限值均受到条件的制约，调速精度不高、稳定性欠佳、能量损耗等缺陷。
现在的港口的起重机使用了变频器控制后,大大减少了以往调速的弊端,设备的完好率、利用率、可靠率进一步的提高。
下面就我公司港口起重机变频器的使用及运行状况做个阐述并分析与大家共勉。
目前我港口起重机已基本上使用了变频器控制,其覆盖率达到80%到90%左右。
所采用的变频器大部分是有PG﹙速度编码器﹚矢量控制模式,只有极少的起初使用于变幅系统的起重机采用无PG矢量模式,所采用的主开关器件均为IGBT ﹙绝缘栅双极晶体管﹚,都是SPWM﹙正弦波脉冲宽度调制﹚,门机采用的是日本安川616G5、616G7系列的变频器,岸桥、龙门吊都是采用德国西门子6SE70系列。
由于起重机在下放重物时会产生再生能量,为了消耗和利用其能量,不能影响到变频器的正常工作,门机、龙门吊工作中所产生的再生能量都是消耗到直流回路中、人为设置的与电容器并联的制动电阻中去,而桥吊的再生能量通过逆变环节回馈电网中去,充分利用了回收的电能。
在变频器的控制中,为了更高提高生产力,根据不同集装箱的重量达到不同的转速,我们的岸桥、龙门吊都采用了恒功率控制,龙门吊采用了PLC程序控制来实现,岸桥采用了PLC程序和T300工艺摸板共同来实现,这样就很大程度地提高了集装箱的装卸效率。
我们在对变频器的控制上,门机采用的是PLC控制输出端子和参数设置来实现控制,而岸桥和龙门吊是采用PLC 的PROFIBUS通讯﹙现场总线﹚和参数设置来实现控制。
起重机的变频控制原理
起重机的变频控制原理
起重机的变频控制原理：
起重机的变频控制是指通过变频器控制电动机的频率和转速来实现对起重机运行速度的精确调节。
其主要原理如下：
1. 变频器工作原理：变频器通过电子器件将电源提供的固定频率交流电转换为可调频率的交流电，供给电动机使用。
变频器可以根据负载的情况，实时调整输出频率和电压，以使电动机转速和运行状态恰好满足需求。
2. 变频器控制电动机频率：起重机的起升、行走和变幅等动作，需要根据实际需求进行调节。
变频器可以通过接收来自操作台或自动控制系统的信号，调整输出频率，从而控制电动机的转速，实现起重机各个动作的精确控制。
3. 矢量控制技术：变频器通常采用矢量控制技术来实现对电动机的控制，这种技术可以准确地测量电动机的电流、电压和转速等参数，并通过内置的数学模型和算法进行计算和调整。
矢量控制技术可提供更加精确的转速控制和力矩输出，使起重机运行更加平稳、高效。
4. 速度闭环控制：为了进一步提高起重机的运行精度和稳定性，变频器通常还配备了速度闭环控制功能。
即通过安装编码器等反馈装置，实时监测电动机的转速，并与预设的速度进行比较，从而进行误差修正和调整。
这种闭环控制能够精确地保证起重机运行的稳定性和准确性。
总之，起重机的变频控制通过变频器实现对电动机的频率和转速进行精确调节，采用矢量控制技术和速度闭环控制等方法，可以实现对起重机各个动作的精确控制，提高运行稳定性和效率。
变频器在工业领域的应用案例
变频器在工业领域的应用案例随着科技的不断发展，变频器作为一种新兴的电力调速设备，已经被广泛应用于工业领域，取代了传统的机械调速方式。
下面将介绍变频器在工业领域的几个应用案例。
1. 港口起重机港口起重机作为港口的重要设备之一，起着极为重要的作用。
通过应用变频器，可以实现对起重机的精细调控，提高其吊运效率，降低其能耗，节约成本。
目前，变频调速的港口起重机已经成为行业的主流趋势。
例如，广州港拥有的超大型集装箱起重机，就采用了ABB公司生产的变频调速技术，仅用2-3度电即可将20英尺集装箱吊运到39米高空。
2. 矿山输送机矿山输送机作为矿山生产中必不可少的设备之一，承担着矿石或其他物料从采矿现场运输到生产车间的任务。
随着矿山生产的规模不断扩大，传统的机械式传动方式逐渐被淘汰，取而代之的是变频调速技术。
应用变频器可以实现对输送机的精准调控，避免因物料输送速度过快或过慢而导致的不必要的损失，提高生产效率。
例如，山西太钢集团矿山公司应用变频调速技术的输送机，可以节省每年3000万度电。
3. 污水泵站污水泵站是城市污水处理的重要环节。
传统的污水泵站采用的是机械式调速，由于污水量的不同导致泵的出水量不可避免地产生浪费或者不足。
应用变频器可以根据污水量进行精确调控，不仅可以有效避免功率浪费，还可以延长泵的使用寿命。
例如，南京市浦口污水处理厂应用Yaskawa公司的变频器后，节能效果显著，年节省电费约60万元。
4. 空调系统随着人们生活水平的提高，空调系统的应用越来越广泛。
在空调系统中，变频器的应用不仅可以降低空调的噪声、延长空调寿命，还可以大幅节约电费。
例如，近年来广泛应用的变频空调，可以实现节约30%-50%的用电量。
总的来说，变频器作为一种新型的电力调速设备，其应用已经被广泛推广，成为工业领域提升效率、降低成本的重要手段。
相信在不久的将来，随着技术的不断革新，变频器在工业领域的应用领域还将不断扩大和提高。
双梁桥式起重机变频器的改造及运用分析
双梁桥式起重机变频器的改造及运用分析摘要本文以双梁桥式起重机的特点为切入点，分析了变频器在运行中常见的故障，并提出改造及运用的方法，希望对提升双梁桥式起重机变频器的运行性能，延长使用寿命有一定的参考和借鉴。
关键词双梁桥式起重机；变频器；改造；参数配置前言双梁桥式起重机是工厂常用装卸转运机械，应用场合和需要不同，双梁桥式起重机的结构形式也不尽相同。
总体而言，双梁桥式起重机具有结构比较复杂、零部件种类多、工作强度大的特性。
因此，在运行中对电机和变频器的性能有极高的要求，目前许多双梁桥式起重机在运行中，主要通过变频器调速来控制相关构件的运动，其工作质量，直接决定了整个双梁桥式起重机的工作效率。
1 双梁桥式起重机的特点双梁桥式起重机能够满足物体升降和转运作业的基本需求，现在各个行业中已经得到了大规模应用。
尤其在钢铁工厂企业作业的特殊性，使得双梁桥式起重机使用频率非常高。
传统桥式起重机的结构一般应用鼠笼式不同步电机或者绕线式不同步电机，通过改变转子串电阻或改变极对数等方法进行操作，但是存在噪声大、冲击电流大以及设备冲击大等问题，会在一定程度上影响设备定位的精准度，而且还会增加设备出现故障的概率，减少设备的使用寿命，所以需要对桥式起重机进行优化设计[1]。
现今科技日益发展，变频调速器在安全性、可靠性与使用性能方面有了显著提升，使用后双梁桥式起重机作业灵活，自身性能安全可靠提高，在无任何特殊情况的前提下，均可以稳定运行；将其应用在工厂生产中，既可大幅度提升装卸效率，又能降低工人的劳动强度，由此产生的经济效益也非常巨大。
2 双梁桥式起重机变频器在运行中常见的故障目前在双梁桥式起重机中应用最广泛的变频器之一是ABB变频器，和其他变频器相比，具有性能更加稳定、组合功能更加丰富、高性能的矢量控制技术、超强的过载能力等优势，在我国变频器市场中占据非常重要的位置。
ABB变频器的工作原理图如图1所示：其中整流器的主要作用把交流电转换为直流电，反变器的主要作用则是把直流电转换为交流电。
变频器在起重机调速控制系统中的设计与应用
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 ， ６ ０２３ ） 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
２３３ ５ ０４）
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
ｕ ａ ｌ ｏ ｍｅ ｔｔ ｅ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ．ｔ ｅ ｎ ｅ ｏ ｘｅ ｎ ｌ ｂ ａ ｅ ｕ ｉ Ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ａ ａｙ ｉ ｏ ｒ ｇ ｒ ｎ ｒ ｇ ｌａ ｎ ｂ ｅ ｔ ｅ ｈ ｅ ｕｒ ｅ ｎ ｓ ｈ ｅ ｄ ｆｒ ｅ ｔｒ ａ ｒ ｋ ｎｔ ｈ ｏ ｇ ｈ ｎ ｌ ｓｓ ｆ ｂ ｄ ｅ ｃ ａ ｅ ｄ ａ ｏ ｄ ． ｉ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｅｅ ｔ ｎ ｏ ｅｆ ｕ ｕ ｄ ａ ｔ ｐ ｒｔ ｎ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｅ ｔ ｒｆ ｑ ｅ ｃ ｏ ｖ ｒ ｒｄ ｓｇ ． ｈ ｃ ｅ ｓｉ ，ｓ ｌｃｉ ｆｔ ｏ ｒｑ ａ ｒｎ ｅａ ｉ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ｖ ｃ ｏ ｒ ｕ ｎ ｙ ｃ ｎ ｅ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｉ ｃ ｏ ｈ ｏ ｏ ｉ ｃ ｅ ｔ Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｃ ａ ｅ；ｖ ｒａ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ｐ ｅ ｅ ｕ ａ ｉ ｎ；ａ ｔ ｓ ｐ ｈ ｏ ｙ ｒｓ ｒ ｎ ａ ｉｂｅｆｅ ｕ ｎ ｙ ｓ ｅｄ ｒｇ ｌｔ ｏ ｎｉ ｌ ｏ ｋ ｉ
变频器在起重机控制中的应用
变频器在起重机控制中的应用随着现代工业技术的不断发展，起重机在各个领域的应用越来越广泛。
而起重机的控制系统作为其重要组成部分之一，也需要不断提升和创新。
在起重机控制系统中，变频器的应用起到了非常重要的作用。
本文将探讨变频器在起重机控制中的具体应用。
一、变频器简介1.1 变频器的定义变频器是一种用于调节电动机转速的装置，通过改变电源频率和电压的形式来控制电机的转速。
它能够改变电机的运行频率，从而实现对起重机运动的精确控制。
1.2 变频器的原理变频器通过使用高效的电力转换技术，将输电线电压转换为电机所需的专用电源，通过改变电源频率和电压的形式来调整电机的转速。
它能够将输入电源的频率从50Hz（标准电源频率）转变为可变的输出频率，从而实现对起重机电机的精确控制。
二、2.1 速度控制变频器能够根据实际需求，准确地控制起重机的速度。
传统的起重机通常采用电阻器或机械齿轮来控制速度，但这种方式控制效果不够精准。
而变频器的应用可以实现无级调速，不仅提高了起重机的运行效率，还能够减少机械传动的磨损和能源的浪费。
2.2 起重过程中的平稳运行起重机在起吊货物的过程中，常常需要进行起停操作。
而传统的起重机在起停过程中容易产生冲击，对货物和机械设备造成不必要的损坏。
而变频器的运用，则可以通过精确的启停控制，使起重机运行更加平稳，减少起停过程中的冲击，提高起重机的使用寿命。
2.3 节能效果显著随着社会对能源消耗的高度关注，节能已经成为一个重要的方向。
变频器作为一种节能措施，在起重机控制中能够发挥显著的作用。
传统起重机在起停过程中，通常需要大量的能量消耗；而变频器的应用可以通过控制电机转速，减少起重机启动时的电流冲击和能源损耗，从而实现节能效果。
2.4 提高起重机的安全性在起重机操作过程中，往往需要进行精确的位置控制，以确保起吊货物的安全。
而传统的起重机控制方式通常无法满足这一需求。
而变频器的运用，则可以利用其精确控制功能，在起吊过程中实现对起重机位置的准确控制，从而提高起重机的操作安全性。
浅谈变频器在港口起重机中的应用
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图３
变频器输入电压和电流波形
（）为防止电动机过热，通常采用的措施是 ：将电动 ５ 机由自冷方式改为他冷方式；选用大一档容量电机 ；改用 变频专用电机；提高电机的绝缘性能。
６结语
交流变频传动在起重机上的使用已趋成熟 ，它的优 良 控制性能已被技术人员广泛接受 ，但在广泛使用中也要关 注其负面影响，从而才能更安全、更可靠的使用。
控制方式能实现转矩控制 ，因此对于港 口装卸设备这类恒 转矩负载是最为适合的。
（）为抑制系统的振动， ４ 通常在起动时降： 比 ／ 值； ｆ 将
刚性连接改为弹性连接；在电动机和变频器间串入电抗器。
４ 变频器对机上其他电气设备的影响 ［ ２ ）
（）引起电网电源的畸变 １
起重机上常用的电压源型变频器其输人电路一侧是交一 直流电源转换的整流电路，由于整流电路的直流电压是被平 滑电容滤波之后输出给后续电路， 所以电源供给变频器的电 流实际上是平滑电容的充电电流 （ ３。由于存在内部阻 见图 ） 抗，当变频器供电的电源容量越大，变频器的输人电流波形 就陡峭，而输人电压的波形畸变则越小；电源容量越小， 则 电流波形越平缓， 而电压的波形畸变则越大。 由于电源 电压 和电流波形的畸变 ，将对起重机主 电 机 、接触器 、继电器 、直流电源等设备产生过热 、噪声和 振动，影响他们的使用寿命与动作准确性。 （）产生无线电干扰电波 ２ 现在使用的变频器大多采用 Ｐ ＷＭ控制方式 ，由于在 采用 Ｐ ＷＭ控制方式时逆变电路中的半导体器件以相当高 的频率进行动作，在变频器输出电压和输出电流中含有高 次谐波 ，并通过静电感应和电磁感应而成为电波噪声。电
［］冯垛生 ，张森． 变频器的应用与维护 ［ １ Ｍ］．广州：华南理 工大学出版社，２０． ０１
变频器在桥式起重机中的应用和改造方案
变频器在桥式起重机中的应用和改造方案随着工业自动化水平的不断提高，传统的电机驱动方式已经不能满足现代企业对于生产效率、节能环保等方面的要求。
因此，越来越多的企业开始将变频器引入到生产设备中，以提高设备的性能和节能效果。
在桥式起重机中，变频器作为一种关键的驱动控制设备，被广泛应用于实现精确的速度控制、节能和提高起重机的性能。
一、变频器在桥式起重机中的应用1.速度控制：桥式起重机在工业生产中通常需要进行吊运、定位等作业，因此对于起重机的速度要求较高。
通过变频器可以实现灵活的速度调节，满足不同的作业需求。
而且变频器具有快速响应、精确控制的特点，可以有效提高桥式起重机的运行效率和作业质量。
2.负载调节：在起重作业中，由于物体的重量和形状不同，会导致起重机的负载发生变化。
通过变频器可以实现对负载的实时监测和调节，保证起重机在任何情况下都能稳定运行，避免负载过大或过小造成的安全隐患。
3.节能环保：传统的桥式起重机由于采用恒速电机驱动，会存在能耗大、噪音大等问题。
而通过变频器可以实现对电机的频率和转速进行精确控制，使电机始终工作在最佳工作状态，有效节约能耗，降低运行噪音，实现节能环保的目的。
4.故障诊断：变频器具有自诊功能，可以实时监测电机的运行状态和参数，并通过报警功能提示操作人员发现故障，及时进行维修，提高起重机的可靠性和安全性。
二、变频器在桥式起重机中的改造方案1.替换传统电机：将桥式起重机原有的恒速电机替换为变频器驱动电机，可以实现对电机速度的精确控制，提高起重机的性能和效率。
2.安装负载传感器：在桥式起重机上安装负载传感器，与变频器连接，可以实时监测起重机的负载情况，通过变频器调节电机的转矩，保证起重机在任何负载下都能平稳稳定运行。
3.联动控制：将多台桥式起重机通过变频器进行联动控制，可以实现多台起重机协同作业，提高生产效率。
4.故障诊断系统：通过与变频器连接的故障诊断系统，可以实时监测起重机的运行状态和参数，及时发现故障并采取措施，避免因故障造成的生产延误。
ABB变频器在桥式起重机上的应用
变频器以其智能化，数字化，网络化等优点越来越受到人们的广泛应用。
变频器不仅调速平滑，效率高，启动力矩大，运行平稳，而且具有强大的功能块控制。
尤其对提升传动更有较好的精确控制性。
本文介绍了100T桥式起重机主起升采用ABB变频器控制及其配置情况,论述了该变频器控制参数的设置及变频器功能模块调用。
并对主钩变频系统运行过程中遇到的相关问题进行了分析讨论。
一、工艺概述炼铁厂铸铁机1#100T天车，为大连重工机械设计院设计。
主要起吊100T以下铁水罐为转动的铸铁链带机模具中倾倒流量稳定的铁水，属液体天车。
该天车主钩起钩快慢、平稳与否，决定着铁水流量大小连续，模具内铁水是否过满、过浅。
如铁水过满会导致铁水溢出，出现铁水落地严重问题。
铁水过浅导致铸铁产能降低，不能高效铸铁。
所以对桥式起重机的起升机构的精确、安全稳定性有着较高的要求。
二、控制系统该桥式起重机主钩，由电动机钢性连接减速机传动钢丝绳钩头升降。
三相异步电动机采用ACS800-0210+D150变频器矢量控制。
变频器先是由操作杆闭合触点控制中继接触器吸合，中继输出电压信号输入变频器RMIO板，根据RMIO板定义端子所接收到命令变频器进行运行。
并采用更加灵敏、保险的断电液压推动器双抱闸制动。
该变频器内部存储有CRANE宏（提升宏）,M/FCTRL宏（主从宏）。
另有两套USER1SAVE,USER2SAVE用户自定义宏，可根据现场实际需要来设定参数。
该桥式起重机则使用CRANE宏。
ACS800-0210+D150变频器共有37组参数，一套完善、精确的控制都是由这些参数相互的组合调节组成。
考虑参数冗多，只取重要参数及安装调试涉及故障案例阐述。
99START-UPDATA本参数组为启动参数组。
意为第一次开机时进行设置。
务必注意的是相关数据一定按照电机铭牌标注的输入，以免造成辨识时故障。
99.1LANGUAGE语言。
此参数有英、德等13种语言供选择。
99.2APPLICATIONMACRO应用宏选项。
变频器在桥式起重机上的应用
Hale Waihona Puke ５ 系统 性 能 特 点 ．
采 用 先进 的 现代 交 流变 频 调 速 和 可 编 程 控制 技 术 ， 传 统 的 桥 式 对
起 重 机 变 频 调 速 电 控 系统 由 主令 控 制器 、 量 测 控 仪 、 动 器 、 重 制 限
（ ｒ ｈ ｓ ｎ ｅＧｒ ｕ ｔ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｏ， ｔ Ｈｕ ａ １ ０ ０， ｉ ａ Ｅ ｓ ｉａ ｙ ｏ ｐ ２ ｈ Ｅ ｇ ｎ ｅｉ ｇ Ｃ ．Ｌ ｄ， ｎ ｎ ４ ２ ０ Ｃｈｎ ）
【 ｂ ｔａｔＦｅｕ ｎｙＣ ｎｅｔｒＳｃａａｔｒ ｔ ａ ｅｎ ｉｔ ｄ ｃｄ ｈ ｓｓｔｏｔ ｙｔｍ ｒ ｔ ｎ， ｉ ｔｃｎ ｌｇ ａａ ｔｒａ ｄｆｎ ｔ ｎ Ａ ｓ ｃ］ｒｑｅ ｃ ｏ ｖｒ ’ ｈ ｒｃｅｉｉ ｈ ｓｂ ｅ ｎｒ ｕ ｅ， ａ ｅ ｆｒ ｓｓ ｆ ｍａｉ ｍａｎ ｅｈ ｏｏｙｐｒｍｅｅ ｎ ｕ ｃｉ ｒ ｅ ｓｃ ｏ ｈ ｅ ｏ ｏ ｏ
ｔ ｅｂ ｄ ｅｃａ ｅ Ａｐ ｌｉｇｔ ｅｂ ｎ ｆ ｈ ｔｔｅｃ ｎ ｅ ｅ ｒｎ ｓａ ｏ ｔｉ ｈ ｒｎ ｓｔ ａ ｅｅｅｔｉｉ ， ｏｄ ｌｙｔｅｃ ａ ｅｌｆ ｉ ，ｏ ａ ｏｄ ｔｅ ｓｆ ｈ ｒ ｇ ｒｎ ． ｐｙｎ ｈ ｅ ｅ ｔｔａ ｈ ｏ ｖ ｒ ｒｂ ｇ ｂ ｕ ｎｔ ｅｃａ ｅ ｉ ｏ ｓｖ ｌｃｒｃｔ ｔ ｅａ ｈ ｒｎ ｉ ｔｍｅ ｔ ｖ ｉ ｈ ａｅ ｉ ｉ ｔ ｉ ｙ ｅ
【 关键词 】 桥式起重机 ； 变频器
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｑｕ ｎ ｙ ｃ ｎｖ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｏｖ ｒ ｅ ｄ Ｔｒ ｖ ｌ ｎｇ Ｃｒ ｎｅ ｐｌ ｔ ｆ ｆ ｅ ｅ ｃ ｏ ｅ ｔ ｒ ｉ ｈ ｅ ｈ ａ ａ ｅ ｌ ａ ｃ ｏ ｉ
试论变频器在门座式起重机控制系统中的应用
试论变频器在门座式起重机控制系统中的应用【摘要】门座式起重机是重型机械设备，常用于工厂、仓库等场所的货物搬运。
本文从门座式起重机控制系统的概述开始，介绍了变频器在门座式起重机中的应用以及其控制系统原理分析。
通过对门座式起重机控制系统优势和变频器在提高效率上的作用进行探讨，揭示了变频器在门座式起重机中的重要性。
结合变频器应用带来的好处和对未来发展方向的展望，总结了变频器在门座式起重机控制系统中的重要作用及发展前景。
通过本文的研究，可以更好地理解变频器在门座式起重机中的应用价值，为该领域的进一步研究提供参考和指导。
【关键词】门座式起重机，变频器控制系统，应用，效率，原理分析，优势，好处，发展方向，总结1. 引言1.1 背景介绍门座式起重机是一种常见的起重设备，主要用于装卸货物。
传统的门座式起重机控制系统通常采用交流变频器来控制电机的转速，以实现起重机的升降运动。
随着科技的不断发展，变频器在门座式起重机控制系统中的应用受到越来越多的关注。
通过对变频器在门座式起重机控制系统中的应用进行研究和探讨，可以进一步提高门座式起重机的工作效率和安全性，促进工业生产的发展。
对变频器在门座式起重机控制系统中的应用进行深入研究具有重要的现实意义和理论价值。
1.2 研究意义本文将围绕变频器在门座式起重机控制系统中的应用展开研究，其中研究意义主要体现在以下几个方面：随着科技的不断发展，门座式起重机在工业生产中的应用范围也越来越广泛。
研究门座式起重机控制系统的优势以及变频器在其中的应用，对于推动工业生产的升级和转型具有重要的意义。
我希望通过本文的研究，进一步揭示变频器在门座式起重机控制系统中的作用和优势，为工业生产的发展提供参考和借鉴。
1.3 研究目的研究目的是为了探究变频器在门座式起重机控制系统中的应用，分析其对提高起重机效率和优化控制系统的作用。
通过研究变频器在门座式起重机中的具体应用技术和原理，进一步了解其对起重机性能的影响和优势，为门座式起重机的设计和运行提供理论支持和技术指导。
变频器在起重机中的作用
变频器在起重机中的作用1．目前国内起升机构的主要调速方式起升机构是塔式起重机最重要的传动机构，目前传统调速方式下要求重载低速，轻载高速，调速范围大；起升机构调速方式的优劣直接影响整机性能。
起升机构调速方式选择原则有三个：首先要平稳，冲击小；其次要经济和可靠，符合国情；三是要便于维修。
1.1 多速电机变极调速4绳最大起重量小于等于6T的小中型塔机竞争激烈，成本控制严格，国内以多速电机变极调速为主，方案简单，应用较广，常采用4/8/32极多速电机实现。
1.2 电磁离合器换档的减速器加带涡流制动的单速绕线转子电机该调速方式我国已采用几十年，但现在已逐渐不再使用。
它靠电磁离合器换档改变减速器的速比，靠带涡流制动的单速绕线转子电机串电阻获取较软的特性和慢就位速度。
它的优点是运行比效平稳，调速比可以设计较大。
它的缺点较多，首先电磁离合器一般采用国产机床用产品，寿命短，可靠性差；其次是不能空中动态变换离合器档位，不然会下滑，这很危险；三是减速器成本较高。
1.3 普通减速器加带涡流制动的多速绕线转子电机将上一种方式的电磁离合器换档改为多速电机驱动普通单速比减速器则是本方式的思路。
相对于多速电机换档冲击大的缺点，带涡流制动的多速绕线转子电机可串电阻获取较软的M-n特性，起制动和档位切换较平稳，有慢就位速度，功率可以比鼠笼电机用得大。
这种调速方式构造简单，易维护，可靠性高。
目前已成功地解决了涡流制动绕线转子电机散热问题，大大提高了这种调速方式的可靠性。
目前国内8～12t起升机构大多采用这种调速方式，但是这种电机起制动和换档仍有较大的峰值电流和冲击，电气控制系统比较复杂，16t以上的大吨位起升机构一般不宜再采用这种调速方式。
ABB变频器在起重机中的应用
abb变频器在起重机中的应用蒋涛（镇江中集车辆智能物流装备有限公司,212000,江苏镇江）起重机是企业里一种常用设备，传统的起重机电气控制是在绕线式电动机转子上串电阻，通过常规继电器电路切换控制实现调速的。
这种控制的缺点主要是起动电流大，调速特性不好，重物起吊时容易晃动，电气元件、机械设备也容易损坏。
变频器控制方式的改进克服了u〃控制方式在低频段转矩不足的问题。
特别是ABB变频器，采用的DTC（直接转矩控制）方式保证了起升时输出转矩的稳定，提高了设备安全性，同时还实现了一台变频器同时拖动多台电动机和两台变频器电气同步的功能。
1现场设备公司车间里使用的是德马格ZKKE型双梁桥式起重机（50+20t）,跨度31.5m,用于生产与模修时起吊模具。
起重机的电气控制系统未采用PLC,其核心是4台变频器。
和通用变频器不同，ABB变频器配有德马格行车专用的控制软件，是ABB和德马格公司联合开发的提升专用变频器。
其中，2台型号为ACS800-DEMAG-01-0050-3的变频器用于驱动主副提升机电动机，主副钩电动机型号表2手持终端显示的动作信息动作时间动作信息事件1172212013设备STOP 172213078电压扰动动作172213108再起动设备172213126设备START 172218091再起动复位设备成功172218091再起动设备成功事件29：2157436设备STOP9：2159031电压扰动动作9：2159061再起动设备9：2159078设备START9：2204038再起动复位设备成功9：2204038再起动设备成功一致，都采用德马格MH160系列电动机，功率17kW o另2台变频器用于驱动6台大小车行走的电动机，其中，大车行走电动机4台（德马格ZBA90系列，功率1.5kW）,小车行走电动机2台（德马格ZBA90系列，功率1.1kW），起重机动力接线如图1所示。
从电动机的功率可以看出，德马格行车能效非常高，同时设计冗余也不大，完全是通过优化的设计。
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分析起重机中变频器的应用
作者：孙建强
来源：《名城绘》2020年第04期
摘要：随着驱动技术的快速发展，各式各样的变频器如今已经应用到了各行各业。
起重机作为基建领域最常见的工程设备，为我国的基础建设立下了汗马功劳。
本文就针对起重机中变频器的应用进行了简要分析。
关键词：起重机;变频器;应用
1起重专用变频器调速系统特点
起重机的变频调速系统采用变频调速技术和可编程控制（PLC）技术，真正实现了变频器在位势能负载上的应用，取代了传统的电机转子调阻调速系统。
该系统電控线路由变频器和PLC及电源进线开关、线路接触器、辅助开关、辅助继电器等外围电气器件组成。
PLC（可编程逻辑控制器）根据系统设定和检测参数控制起重机的启动、制动、停止、可逆运转及调速运行，使起重机实现平稳操作，提高运行效率，改善超负荷作业，消除启动和制动时的冲击，减少电气维护工作量，降低电能消耗，提高了功率因数，同时系统还可以实现过电流、过电压、欠电压和输入缺相保护，以及实现变频器超温、超载、超速、制动单元过热、I/O故障保护，并能实现电动机故障保护等。
2变频器的电气控制原理、选型和调试
现以36吨集装箱门吊变频系统的起升机构为例，对变频调速控制系统进行论述。
2.1系统构成
系统构成如下图所示。
图中：M——变频电机DZ——制动器
FJ——风机VVVF——变频器
PLC——可编程逻辑控制器
PG——编码器
ACL——三相交流动力电源
MCCB——断路器MC——接触器
RB——电阻器
2.2电气控制原理
1）动力回路
a三相交流电（380V/50HZ）——滑触线或吊车电缆卷筒引入——电源柜的断路器等MCCB——ACL——变频器VVVF——起升变频电机
b三相交流电（380V/50HZ）——滑触线或吊车电缆卷筒引入——电源柜的断路器等MCCB——ACL——起升柜接触器——起升制动器及风机
2）控制回路
a联动台——PLC——VVVF——控制电机、制动器及风机的动作
b人机界面——PLC——VVVF——控制电机、制动器及风机的动作
cPG（编码器反馈信号）——PG卡——PLC——VVVF——控制电机动作
d重量检测机构（如超载限制器）——PLC——VVVF——控制电机动作
e风速仪——PLC——VVVF——控制电机动作
f限位开关——PLC——VVVF——控制电机动作
起升机构采用闭环矢量控制，旋转编码器装在电机轴端上，将转速等信号经PG卡输入PLC。
PLC按逻辑程序将设定信号与反馈信号进行比较运算后输出指令来控制电机的频率、励磁电流及相位等，使变频器的输出无限接近比较精确的设定值，最高可达到0.05%，形成了输入——反馈——比较——输出——反馈——输入的闭环系统。
矢量控制就是仿照直流电动机的调速特点，使三相异步交流电动机的转速也能够控制两个垂直的直流磁场。
其中，转速的反馈作用是使变频器所驱动的电动机的转速能严格地按照变频器设定转速值保持相对一致。
因此，电动机具有较硬的机械特性和很高的动态响应能力。
2.3起重机变频调速控制系统主要部件选型
1）电机的选型
用变频器拖动的电机启动、制动力矩如下表所示。
起升电机功率计算公式为：PN=Q.ν/1000η=36000*9.8*9.9/60/1000/0.85=68KW
选用了新大力变频电机YZP315S2-8M75KW。
2）变频器选型
变频器选型要求为：a低频转矩响应特性好（零转矩功能）;b能够四象限运行;c抱闸时序的软件支持。
变频器选用了安川CIMR-HB4A0216。
3）可编程逻辑控制器PLC选型
PLC应具有逻辑锁定、上限、超重保护、异常自诊断、代码显示、遥控器界面、起升控制、空钩高速转换、负载均衡等功能。
PLC选用三菱FX2N-128MR。
2.4调试
1）安全事项
调试前必须注意以下事项：a上电前，认真检查变频柜的电源输入端R、S、T与输出端U、V、W接线的正确性，否则会损坏变频器。
b中间直流回路电压在断电后5分钟才会降到安全电位，所以在断电后5分钟内严禁接触变频器，以防触电。
c变频器与电机必须可靠接地，防止由于漏电流而引起触电。
3结语
综上所述，本文重点介绍了起重机专用变频器的系统特点、变频器的电气控制原理及选型、安装、调试，以期为铁路货场的吊车司机及维修电工了解这方面的知识提供帮助，使其能更好地操作或维护起重机这种特种设备，能够安全使用吊车，快速排除故障，延长吊车使用寿命，提高装卸效率，保障货运安全，为铁路货运做贡献。
参考文献：
[1]蔡玉春.变频器技术在桥式起重机中的应用改造[J].浙江冶金，2014（01）：40-42.
[2]蔡红生.变频器技术在港口门式起重机上的应用与探讨[J].建设科技，2015（24）：128-129.
（作者单位：营口港务集团有限公司机械分公司）。