变频器在多功能天车的应用与维护
台达VE系列变频器在天车中的应用
台达VE系列变频器在天车中的应用桥式起重机VFD-VE 天车功能1引言桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的起重机，又称天车。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
本文主要利用台达VE系列和B 系列变频器通过分别驱动的方式使桥式起重机平稳运行。
2桥式起重机2.1 工艺结构普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
提升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。
小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。
起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动，即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。
普通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。
起重量可达五百吨，跨度可达60米。
2.2 驱动需求桥式起重机作为搬运大且重的物品的通用装备，对驱动机构有特殊要求：（1）起重机应具有大的启动转矩，通常超过150%的额定转矩，若考虑超载实验等因素，至少应在起动加速过程中提供200%的额定转矩；（2）由于机械制动器的存在，为使变频器输出转矩与机械制动器的制动转矩平滑切换，不产生溜钩现象，必须变频器启动信号与机械制动器动作信号的控制时序；（3）当起升机构向下运行或平移机构急减速时，电动机将处于再生发电状态，其能量要向电源侧回馈，必须根据不同的现场情况研讨如何处理这部分再生能量；（4）起升机构在抓吊重物离开或接触地面瞬间负载变化剧烈，变频器应能对这种冲击性负载进行平滑控制。
中级职称论文--起重机变频器的应用及维护
起重机变频器的应用及维护摘要目前，变频器在起重行业中的使用日趋广泛。
因此，掌握变频器在起重环境这一特殊情况下的应用及日常维护愈发重要。
本文结合变频器的基础理论知识，联系工业起重机中变频器的实际应用，研究起重机变频器的几种控制方式的技术特性以及日常维护要点。
关键字起重机变频器控制方式维护一、前言目前，交流电动机变频传动已经是工业生产所依赖的基本技术之一，其重要性随着社会和生产力的发展变得越来越突出。
变频器可与三相交流电机、减速机等构成完整的传动系统。
在现代工业传动应用中，这种“一站式”驱动解决方案具有明显的优势。
而这种传动系统的中心就是变频器。
变频传动在控制性能、调速性能等方面表现优良，这正是起重行业安全性的最佳保证，因此变频技术已成为现代起重行业必不可少的重要应用。
相对变频器内部的复杂程度，变频器的实际应用应该说是较为方便的。
变频器在设计时尽可能地为用户提供了众多的功能，以满足不同场合下的使用需求。
但起重环境是十分复杂的，并且也是危险性较大的。
为确保起重作业的安全性，起重机变频器的运行稳定性十分重要。
二、起重机变频器的控制方式选择目前在交流变频器中使用的控制方式主要有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制等。
V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。
V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。
所以目前工业起重机中的平移系统普遍采用该控制方式，但起升系统由于安全性能不足，一般不采用这种控制方式。
转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。
这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。
铝电解多功能天车变频器故障原因及解决措施
铝电解多功能天车变频器故障原因及解决措施摘要：在铝电解工业中，电解多功能天车作为关键设备，在电解工艺技术环节中广泛应用，包括打壳、加料、换极、出铝、捞渣等，这些主要工序一般都是由多功能天车来完成。
因为电解工艺所需要的工作条件比较特殊，厂房环境温度高，在作业过程中，天车操作工操作的多功能天车长时间在高温、多粉尘及多烟气的环境下工作，电气故障率较高，常常影响天车正常工作，且每年的维修费用较高。
针对此类被动局面，我司电解多功能天车在安装时已采用PLC、变频器等产品对整车电气系统进行了优化，经过长期的实践应用，其效果十分明显，较好的解决了多功能天车故障频繁，电气器件容易烧坏的问题，同时采用先进的控制技术和驱动方式，天车运行更加节能、高效、安全、平稳。
关键词：铝电解；多功能天车；天车故障；解决措施现代社会，信息网络发展迅速，铝电解工艺技术也在不断升级，从最开始的自焙槽，不断创新后出现了多点进、大型的预焙槽，逐渐向自动化的方向发展，使得铝电解的效率得到了一定程度的提高，获得了较好的经济效益，同时，使铝电解工业所带来的污染降到最低程度。
铝电解技术工序中，多功能天车是处于非常核心位置，多功能天车具有强大的功能，在高温、强磁场、电流冲击等恶劣条件下，能够顺利的完成电解工艺中的各个工序，使铝电解的工作效率得到了很大程度上的提高。
因此，本文详细介绍铝电解多功能天车内部系统构造控制部件的组成，对天车的程序编写的标准进行归纳，同时介绍了调试多功能天车的电气系统的过程。
1介绍多功能天车内部的控制系统在铝电解工艺中，多功能天车内部控制系统主要通过PLC系统来控制。
该系统内部是由一个主站以及两个从站组成，主站安装在配电室里的AP柜的屏柜上，一从站位于工具小车上的B4柜中，另一从站位于司机室B5柜中，主站和从站主要由通讯线建立顺畅的联络，在主站中实施SN扫描，然后与从站内部的适配器搭建起信息联络。
这样一来使复杂的电气线路变得清晰明了，使得电气控制的效果得到了改善。
变频器在阳极多功能天车上的应用
电流波形修正系数 ； Ｐ — — 电动机 输 出功率 ；
叼 — 电动机 效率 ； — ｃｓ— — 电动机 功率 因数 ； ０
— —
的， 取得了较好的经济效益。
—
电动 机 电压 ；
—
ｌ 变频调速控制器 主回路介 绍
阳极 多功 能天 车 本 身 自重 １４ ５ｔ带 负 荷 （ ８ ． ， 加 料、 收尘 、 起重 部分 ） 后整 车重 量达 到近 ２０ｔ ０ 。设计
电动机工作 电流。
变 频器 容量选 择 必需 同时满 足 以上 ３个基本 条
件， 其中 Ｐ 为 ４ 级电动机输出功率 ， 为其它级 电 若 动机应作相应调整。 通 过计算 ， 频 器的容 量选 择为 ： 变 大车 容量必 须
＞ ８ｋ Ａ 以上 ． 车 容量 必须 ＞２ Ｖ 以上 。具 ９ Ｖ 小 ４ｋ Ａ 体选择 时 ， 必需根 据 负荷 的实 际情况 调整 ， 阳极 多功 能天车 属 于恒 转 矩 负 荷 ； 在低 速 时 ， 转 矩 要 求 很 对 高， 因此要选 择 变频 器具有 低速 转矩 大 、 静态机 械特
天车机械固有频率在某一频率段与变频器输 出频率
相 同而产 生共 振 造成 。因 此 ， 用 变 频器 具 有 的 回 利
变频调速控制器在推广使用初期 ， 与变频器配 套使用 的电机大部分都选用 鼠笼型异步电动机。随 着变频器的普及 ， 为了克服变频器高次谐波对 鼠笼 异步电动机的影 响， 国内已生产 与变频器配套 的专
２ 主要设备 的选择
２ １ 变 频器 容量 的选 择 ．
容 量选 择 的基本 要求 ：
Ｐ ≥ Ｋ ・ ＾ ｒ ‘ ｏｑ Ｐ ， ］ ｃ ｓ ／ ￣ Ｐ ≥ Ｋ ・／ ｃ ３・ ・ ・０ １ （） １ （） ２
变频器在多功能天车空压机节能改造中的应用
变频器在多功能天车空压机节能改造中的应用摘要：本文介绍了空压机作为铝电解生产中不可缺少的设备之一，它提供的风能由于没有很好的控制而造成浪费，从而导致了电能的巨大浪费。
通过采用变频调速提高了能源的利用率，从而节约了电能，是一种广泛推荐的节能改造技术。
关键词：变频器；空压机；节能一、概述多功能天车是铝电解生产关键辅助设备，空压机作为多功能天车的一部分，是为天车进行出铝、阳极壳面边部加工和轨道清扫作业提供风源的设备。
目前空压机主机都是以定速运转，通过改变空压机入口的蝶阀开度来调节风量，通过改变空压机出风口管路上的调节阀开度来调节给风量。
空压机的最大特点是负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比，因此如将电机的定速运转改为根据需要的流量来调节电机的转速就可节约大量的电能。
二、空压机工作原理空压机主要由一对阴阳转子及壳体组成，属于容积式。
如果把阴转子齿槽与壳体的构成的腔比做活塞式压缩机的气缸，那么阳转子的螺旋形齿在阴转子齿槽中的滑动就相当于活塞的往复运动。
主机的工作过程分为三个阶段：吸气阶段、压缩阶段、排气阶段。
当干净的空气在齿槽的啮合点进入吸气口，然后经过封闭腔随转子的连续转动向排气端移动，其容积不断缩小，因而气体受压缩。
最后被压缩的油气混合物排到油气分离器中分离后给生产工艺提供风源。
在生产过程中所需要的空压机是经常随工艺及操作的需要不同程度来调节的，传统的调节方案是通过放空阀来调节的，因为用来带动空压机的电动机本身转速是不可调节的，因此大量的风量通过放空阀放掉，间接造成电能的大量浪费。
根据研究发现空压机技术参数与主轴输出转速有如下关系：（1）空压机的风量和转速成正比关系Q1/Q2=N1/N2式中：Q1、Q2为转速快和慢的风量；（2）空压机的风压和转速的平方成正比关系P1/P2=（N1/N2）2式中：P1、P2为转速快和慢的风压；（3）空压机所需的功率与转速的立方成正比W1/W2=（N1/N2）3式中：W1、W2为转速快和慢所需功率KW。
变频器及PLC在焙烧多功能天车上的运用
变频器及PLC在焙烧多功能天车上的运用摘要：对电气行业的运行及发展状况进行分析，认识到变频器以及PLC技术在焙烧多功能天车中运用的必要性。
结合多功能天车运行及使用的现状，总结技术运用中存在的问题，旨在通过问题的分析构建解决策略，以实现多功能天车使用的目的，推动当前电力企业的稳步发展。
关键词：变频器；PLC；焙烧；多功能天车伴随电气产业的运行及发展，焙烧多功能天车是阳极焙烧炉中专用的操作设备，通过该种设备的运用，可以实现焙烧炉与编、解组站之间的阳极传送，阳极夹具会将阳极送入到焙烧炉坑之中，通过合理填充实现焙烧多功能天车使用的目的。
但是，在以往焙烧多功能天车系统运行中，存在着控制水平低、天车故障效率高的现象，电气产业为了保证天车的平稳运行，并满足当前点力产业的生产需求，与变频器以及PLC技术进行融合，通过对电气系统的升级、改造，有效解决焙烧多功能天车运行中存在的问题，提高电气产业的生产效率，积极推动行业的发展。
1概念分析1.1变频器在变频器使用中，通常会通过改变电源频率改变电压，将其运用在焙烧多功能天车之中，可以实现过载、过流以及过压的保护职能，充分满足行业的发展需求。
1.2 PLC选型及构成通过对PLC系统运行状况的分析，其作为较强的带负载技术，可以直接驱动大多数电磁阀以及小型交流接触器，该种技术存在着技术运用广、功能强大以及使用便利的优势，将其运用在工业产业之中，可以为电气行业的发展提供参考[1]。
1.3 焙烧多功能天车焙烧多功能天车作为焙烧阳极车间的专用设备，其具体的操作职能包括以下几点：第一，将焦炭填入到炉坑地层中可以稳固阳极；第二，当获取到阳极炭块之后需要放入到焙烧坑之中；第三，通过阳极夹具的运用，可以将焙烧料箱内的熟块夹住，让后将其运用在出路作业系统之中；第四，通过起重机的使用，可以进行燃烧器设备的搬运，保证电气系统运行的稳定性。
2电气系统的资源配置2.1电气系统组成结合电气系统运行状况，具体的组成包括：第一，电机；第二，变频调速柜；第三，PLC可编程序控制器；第四；人机界面；第五：其他控制元件等，如断路器、继电器等设备。
浅析变频器在天车中的应用
浅析变频器在天车中的应用摘要：近年来交流变频调速技术的应用已经极为普遍，变频器的价格也大幅下降，新式的铝电解多功能天车大多已使用变频调速，对老式的铝电解多功能天车也将遂渐进行变频改造，替代传统的转子串电阻、调压、变极调速方式，采用普通变频电机替换原有的绕线电机、双绕组电机等特殊电机，可从根本上解决备件短缺的问题。
关键词：变频器；电解车；PLC；无级调速；科技水平的不断提高,铝行业设备也进入了自动化控制的领域。
交流变频器由于其转速可控、运行稳定、观察方便、故障可见和减少故障等特点,被应用到铝行业当中。
一、铝电解多功能天车调速系统的构成1.变频器的选择。
选择变频器主要从负载特性、环境温度、电机运行电流、防护等级等方面进行选择。
（1）容量的选择。
铝电解厂房在夏天时环境温度可高达50度以上，环境温度过高变频器会自动降载运行，同时铝电解多功能天车属于恒转矩负载，变频器拖动恒转矩性质的负载时，要求低速下的转矩要足够大，并且有足够的过载能力，因此选择变频器时应采用重载设计，容量要放大一档或二档进行选择。
（2）工作环境。
变频器的工作环境温度大多要求不超过40℃，而铝电解厂房环境温度高，特别是夏季温度可达40℃～50℃，粉尘大、存在腐蚀性气体，而变频器又属于精密的电子产品，对环境温度比较敏感，如温度过高就会出现跳闸故障，严重影响天车的正常运行，因此解决好通风散热问题就显得尤为重要。
首先要选好安装位置，安装位置要避开多功能天车在电解槽的正上方的位置，那里由于电解槽高温烟气、粉尘上窜，温度相对较高、粉尘也较大；其次要做好变频柜的通风散热，可考虑以下两个措施：一是可安装空调，从以往的使用经验来看，由于空调也易受高温、腐蚀、粉尘的影响，空调的故障多，造成维护成本较高，因此，如采用这种措施，首先要确保空调的可靠性，同时成本的因素也要考虑，还要解决好空调维修的问题；二安装散热风机（风扇）：在装变频器的电气柜外安装进风口、出风口，进风口安装空气过滤装置，出风口安装抽风机将变频器产生的热量带出柜外，避免热量在柜内累积造成温度过高；同时要做好电气柜（柜门、电缆进出口等）的密封处理。
PLC、变频器在天车工控自动控制系统中的应用
PLC、变频器在天车工控自动控制系统中的应用摘要：在实际工作生产工作中，部分场合要求设备与变频器加、减速时间严格匹配，为了防止时间的搭配不当而引起电机转子堵转，导致变频器跳闸，长时间堵转，会引起定子电流加大，从而烧毁定子线圈，应用变频器和PLC之间的信号配合和硬件设计可以达到此工作要求。
另外使用可编程控制器（PLC）不但简化了原有的线路，而且通过PLC实现了逻辑控制和时间参数的精确调整。
关键词：PLC；变频器；天车工控自动控制系统；应用1起重机的简介供电特点及主要技术参数1.1起重机的简介桥架是由端梁、走台、主梁等部分组成，是重要组成部分，主梁横跨在车间的上方，它是由有桁架、工型钢、梁肋等架构组成，主梁的两端联接有两个梁头，在梁头的一侧设有行走台和防护栏杆，在行走台对立面装有大车行走的机构，为设备供电的辅助电源滑线安装在走台的另一侧。
大车的运动装置是由拖动电动机、行星减速器、联动轴、行车轮和制动系统等组件构成，而对于大车的驱动方式安装的安装目前有两种，分别是集中、分别驱动两种方式，但是集中驱动方式结构复杂，自分量较重，并不适用于今天工业化的要求，逐渐被现有技术所淘汰；分别驱动是在大车两端分别安装电动机、减速器，其输出轴分别控制主动轮。
它的优点是自重比较轻，结构简单、调试方便，能够满足大多数企业的要求，在实践上使用效果良好，故障率较低，维修方便，已经成为国内生产桥式起重机的厂商首选的驱动方式。
垂直提升机构，提升垂直机构由卷扬电机、联轴器、钢丝绳卷筒器、减速机、刹车片和滑轮吊钩等组成。
卷扬电动机经过联动轴和减速箱相联接，减速箱的输出端与钢丝绳卷筒相联接，钢丝绳的末端穿过起重滑轮吊钩固定在卷筒器外壳上，当电机带动卷筒运转时，钢丝绳随滚筒的正反向转动缠绕或放开，起重滑轮吊钩也就随钢丝绳上升与下降。
2问题的出现(1)动态浪涌电流过大，容易造成电力系统电压上下波动。
(2)硬件机械装备使用损耗大、寿命短。
由于电机启动时是全压启动，会有一定的冲击力对钢丝绳、变速箱与电机的连轴器等机械硬件造成一定冲击导致其损耗严重。
安川变频器在铝电解多功能天车上的应用
选择变频器是合理的。 （公式法 ： 安全系数取 １０ ， ２ ） 设 ．５ 则变频器的容
量 Ｐ ＝ １０ ｍ ｈ ｓ ｋ ， ｂ ．５Ｐ ／ ｍ Ｘ ｏｙ（ Ｗ） 式中：ｍ为 电 ｃ Ｐ
机负载 ； ｈ ｍ为电机功率。计算 出 Ｐ 后 ， ｂ 按变频器产 品 目录可选 出具体规 格 。
（ 电机额定电流法 ： ３ ） 在异步电动机确定后 ， 通常 应根据异步 电动机 的额定电流来选择变频器 ， 或者 根据异步电动机实际运行 中的电流值 （ 最大值 ） 来 选择变频器。
２２ 功率与其 它配件 的选ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ．
效率） 如何， 但是变频器类 型的选择要根据负载的 要求进行 ， 避免出现大马拉小车、 高性能变频器功能 的浪费。本文就变频器容量 的选择、 谐波 的抑制和 维护等方面进行总结 ， 供参考。
维普资讯
第 ６期
毛亚红， 安川变频器在铝电解多功能天车上的应用 等：
８ １
置交流电抗器。变频器一般按照电机的功率放大一 级选择 ， 为了获得变频器理想的控制性能 ， 一般变频 器功率应当满足 ： 变 频器 功率 ≥ＫＸ ．３ Ｖ ７２Ｘ ＸＩ １ 式 中： Ｋ一电流波 形校 正系 数 ； 一电机额 定 电 Ｖ
身就是一种节能降耗措施 ， 变频器容量 的确定方法 有 ３种 ： （ 电机实际功率确定法 ： １ ） 首先测定 电机 的实际
功率 ， 以此来选用变频器的容量 。 ？变频器容量选定
过程 ， 实际上是一个变频器与电机的最佳匹配过程 ，
最常见 、 也较安全的是使变频器的容量大于或等于 电机的额定功率， 但实际匹配 中要考虑 电机的实际 功率与额定功率相差多少 ， 通常都是设备所选能力
压； Ｉ 一电机额 定 电流 。
浅谈如何保障变频调速在天车系统中的稳定运行
浅谈如何保障变频调速在天车系统中的稳定运行摘要：本文介绍了天车系统的工作原理和应用环境，详细阐述了如何保障变频调速系统在天车系统中运行的稳定性。
关键词：天车功能变频调速稳定性一、天车系统简述1)天车简介天车（又称桥式起重机）是桥架在高架轨道上运行的起重机械。
天车的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
天车广泛地应用于室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
普通天车一般由行走大车、起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
提升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。
小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。
2)调速系统的更新换代现在我们常见的小吨位天车一般都使用增减转子绕阻来控制电机速度（通常称为切电阻调速），为使达到调节电机速度的目的，常常采用大量的组合式电阻箱。
不仅占用大量的有限空间，而且存在散热差、易损坏、连接复杂等许多缺点。
而变频器控制电机调速相对于切电阻调速来说接线简单、输出功率大、故障点少，不会出现因烧电阻而影响天车正常使用的情况，对电机速度的控制也比电阻控制的圆滑平稳。
由于现代工业技术的不断发展和节约能源的迫切需要，各种工业设备容量不断增大，使得对应的吊装天车也随之变大，现在已经出现了400吨以上的大型天车。
而400吨的主勾，如果采用切电阻调速装置，我们大约需要一栋楼房大小的电阻箱，这显然是不实际的，但是采用了合适的变频器组后，在狭小的天车空间里我们就能实现对大吨位吊装设备的精确控制。
因此，普及以变频装置调速的大型天车是生产发展过程中的必然结果。
而大型天车的缺点也十分明显，那就是前期成本较高且一旦故障维修不易。
变频器在多功能电解天车中的应用
器应 用在 多 功能 电解 天 车 上 ， 得 天 车 的整 体 运 行 使 更好 ， 出铝 效 率更 高 。变频 调 速 又 分 为 档位 调 速 和
无 级调速 二 种调 速 方 式 ， 其 以无 级 调 速 为 优 。尢 尤 级 调速 在现 场应用 中 更容 易 操 作 和 控制 ， 调速 时是 以变频 器为 主 ， 它 设 备 为 辅 。变 频 器从 接 收 到运 其
频器 调速 系统 的优 点是 调速 范 围宽 、 态 响应 快 、 动 调 速精度 高 、 护功 能 完 善 和 操作 简 单 等 。所 以变 频 保
改变 电压 ， 率 降 低 时 会 使 电 机 出 于 过 压 （ 励 频 过
磁 ） 导致 电 机 可 能 损 坏 。 因此 输 出 频 率 和 电压 是 ，
变频 器 在 多功 能 电解 天 车 中的应 用
苏 玉 飞 ， 长胜 雍
［ 中国有色 （ 沈阳） 冶金机械有 限公 司， 辽宁 沈阳 １０ ４ ］ １ １ １
摘
要： 随着科技 水平 的不断提高 ， 铝行 业设备 也进入 了 自动化 控制 的领域 。交 流变频器 由于其 转速 可控 、 运行稳定 、 观察 方便 、 故障可见和减少故 障等特 点 ， 被应 用到铝行业 当 中。本文 介绍 电解 天车采用交 流变频 器来 实现其调速功能 ， 细叙述 了变频 的无 级调速方式。 详
改变 ｎ ｏ
由 电机 理论 ， 三相 异 步 电机 每 相 电势 的有效 值
与 下式 有关 。
Ｅ ＝ ．４１ １ ｌ ４４ｆ Ｎ （） ２
式 中 Ｅ— —定 子每 相 电势有 效值 （ ） ｖ；
２ 系统设备组成
变 频器 动 力 系统 结 构 见 图 １ 由整 流 （ 流 变 。 交 直 流 ） 中间 直流环 节 、 变 （ 、 逆 直流 变 交 流 ） 控 制 ４ 和 个部 分组 成 。整 流部 分 为 三 相 桥 式不 可控 整 流 器 ， 母线 电压 由 中 间 直 流 环 节 决 定 ， 变 部 分 为 Ｉ Ｂ 逆 ＧＴ 三相 桥式 逆 变 器 ， 出为 Ｐ 输 ＷＭ 波 形 。 中间 直 流 环 节 可 以为 滤波 、 流 储 能 和 缓 冲无 功 功 率 。母 线 电 直
多功能天车ABB变频器参数的设置
多功能天车ABB变频器参数的设置ABB变频器是用于控制电动机运动的设备，具有很多功能和参数可供设置，下面是对ABB变频器参数设置的详细说明：1.基本参数设置：-设定变频器的工作模式，一般有速度控制模式和扭矩控制模式可供选择。
-设定输出电压和频率范围，根据电机的额定电压和频率进行调整。
-设定控制命令源，可以通过键盘、外部输入信号或网络远程控制等方式来设定。
-设定电机的额定功率和额定电流，以便变频器能够正确控制电机的运行。
2.速度控制参数设置：-设定转速控制方式，可以选择开环控制或闭环控制方式。
-设定速度设定值，即期望的电机转速。
-设定速度调节参数，如速度闭环控制的比例、积分和微分系数等参数。
-设定速度限制范围，以确保电机转速在安全范围内。
3.扭矩控制参数设置：-设定扭矩控制方式，可以选择矢量控制或直接扭矩控制方式。
-设定扭矩设定值，即期望的电机输出扭矩。
-设定扭矩调节参数，如扭矩闭环控制的比例、积分和微分系数等参数。
-设定扭矩限制范围，以确保电机输出扭矩在安全范围内。
4.保护参数设置：-设定电机的过载保护参数，包括过流保护、过压保护和欠压保护等。
-设定电机的过热保护参数，包括过温保护和过载保护等。
-设定电机的短路保护参数，以避免电机由于短路等故障而受到损害。
5.通信参数设置：-设定变频器的通信参数，如通信协议、通信地址等。
-设定变频器与其他设备的通信方式，如串口通信、以太网通信等。
-设定变频器的远程控制方式，如通过网络远程监控和控制等。
6.其他功能设置：-设定变频器的启动和停止方式，可以选择通过按键启停、外部控制信号启停或定时启停等方式。
-设定变频器的故障处理方式，包括故障报警、故障重启、故障重试等。
-设定变频器的节能控制参数，如电流平衡控制、电压补偿控制等。
在进行ABB变频器参数设置时，需要根据具体的应用需求和电动机的特性进行调整。
参数设置的正确与否将直接影响到电机的运行效果和性能，因此若不熟悉ABB变频器的参数设置，建议寻求专业的技术支持或参考ABB变频器的用户手册。
变频器在天车上的应用
变频器在天车上的应用作者：李永全来源：《中国科技博览》2013年第22期[摘要]由于工作环境、技术要求、以及落后的电气控制问题而导致的天车大量的维修工作，不仅仅大大降低了工作效率，而且还要花费高额的修理费用。
针对天车电气控制技术落后的问题，采用变频器对天车的电气系统进行改进.。
[关键词]能天车；变频；调速；中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）22-0187-01为了适应生产现场的需要，作为企业的特殊设备之一的天车应提高自身的安全系数，由于绕线式异步电机调速是通过系统中的主要控制元件--交了接触器来接入和切出电动机转子上串接的调速电阻，切换十分频繁，在大电流下，非常容易烧坏触头，因工作环境的诱因，粉尘会大量的沉积在转子回路串接的钢电阻里，设备之间相互振动，因而经常出现烧坏，断裂等问题，由此产生了维修工作的增加以及高额的修理费用。
天车：天车主要由大车、小车及电气控制系统三大部分组成。
起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。
大车为天车的桥架，沿车间纵向轨道运行，并配有10t电动葫芦，承担专门吊运任务。
小车是天车的核心，其上配置天车的主要作业工具、操作室及电气控制系统等，小车可沿大车主梁顶面的轨道横向运行。
电气控制系统采用PLC可编程序控制器，在操作室内的联动台上集中操作，联动台上还配有彩色触摸屏，触摸屏上可实时显示各电气元件及系统的使用状态，显示故障报警部位及原因。
变频器在天车上的作用所在：钢丝绳是行车的重要零件之一，用于提升机构、变幅机构、牵引机构，有时也用于旋转机构。
行车系扎物品也采用钢丝绳。
此外，钢丝绳还用作桅杆起重机的桅杆张紧绳，缆索起重机与架空索道的支承绳。
变频器在天车上的应用
变频器在天车上的应用[摘要]由于工作环境、技术要求、以及落后的电气控制问题而导致的天车大量的维修工作，不仅仅大大降低了工作效率，而且还要花费高额的修理费用。
针对天车电气控制技术落后的问题，采用变频器对天车的电气系统进行改进.。
[关键词]能天车；变频；调速；中图分类号：th 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）22-0187-01为了适应生产现场的需要，作为企业的特殊设备之一的天车应提高自身的安全系数，由于绕线式异步电机调速是通过系统中的主要控制元件--交了接触器来接入和切出电动机转子上串接的调速电阻，切换十分频繁，在大电流下，非常容易烧坏触头，因工作环境的诱因，粉尘会大量的沉积在转子回路串接的钢电阻里，设备之间相互振动，因而经常出现烧坏，断裂等问题，由此产生了维修工作的增加以及高额的修理费用。
天车：天车主要由大车、小车及电气控制系统三大部分组成。
起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。
大车为天车的桥架，沿车间纵向轨道运行，并配有10t电动葫芦，承担专门吊运任务。
小车是天车的核心，其上配置天车的主要作业工具、操作室及电气控制系统等，小车可沿大车主梁顶面的轨道横向运行。
电气控制系统采用plc可编程序控制器，在操作室内的联动台上集中操作，联动台上还配有彩色触摸屏，触摸屏上可实时显示各电气元件及系统的使用状态，显示故障报警部位及原因。
变频器在天车上的作用所在：钢丝绳是行车的重要零件之一，用于提升机构、变幅机构、牵引机构，有时也用于旋转机构。
行车系扎物品也采用钢丝绳。
此外，钢丝绳还用作桅杆起重机的桅杆张紧绳，缆索起重机与架空索道的支承绳。
交流变频调速技术在天车改造
交流变频调速技术在天车的改造（一）前言1、交流电动机传统调速控制技术介绍随着我国工业生产的快速发展，对起重机调速性能要求在不断提高，由于起重机使用的电动机都是三相异步绕线式电动机，调速的方法比较单一，对起重机使用的绕线式电动机传统的调速方法有以下几种：定子调压调速——控制加于电动机定子绕组的电压：当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。
由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。
为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值较大的绕线式电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。
在电子的调压调速技术诞生之前，这两种方法是在定子调压中主要使用的方法。
绕线式异步电动机转子串入附加电阻调速：绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。
串入的电阻越大，电动机的转速越低。
此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。
属有级调速，机械特性较软。
这种方法是使用最为广泛的一种调速方法，目前还有很多起重机在使用这种方法。
绕线转子异步电动机转子串电阻调速，缺点是绕线转子异步电动机有集电环和电刷，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，对机械的冲击很大，已不能满足工业生产的特殊要求，特别是象我厂这样的冶金企业。
2、交流变频调速技术的发展及优势随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能不断的提高，交流变频驱动技术也得到了飞速的发展，应用越来越广泛，作为交流调速系统中重要部分的变频器技术也取得了显著的发展，并逐渐进入了实用阶段。
目前，变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且几乎扩展到了工业生产的所有领域，并且在许多的家电产品中也得到了广泛的应用，例如像变频空调、变频微波炉、变频电冰箱等。
变频调速控制系统在煤场抓斗天车改造上的应用
变频调速控制系统在煤场抓斗天车改造上的应用导语：本文结合中国铝业某分公司热电厂煤场抓斗天车改造项目情况，介绍了抓斗天车控制系统的运行特点及存在问题，详细阐述了变频调速系统在抓斗天车改造上的应用摘要：本文结合中国铝业某分公司热电厂煤场抓斗天车改造项目情况，介绍了抓斗天车控制系统的运行特点及存在问题，详细阐述了变频调速系统在抓斗天车改造上的应用，解决了传统抓斗天车存在的一些问题，达到了降低操作难度、平稳运行、减少故障和降耗节能的目的。
关键词：抓斗天车，变频器，主从控制，光纤通讯Abstract: In this paper,a branch of China Aluminum Thermal Power Plant Coal Yard Grab Crane reconstruction project,the introduction of the grab crane control system operating characteristics and problems in detail inverter system in the grab crane on the application of transformation to solve the traditional grab crane some of the problems exist, to reduce the difficulty of the operation, smooth running, reducing breakdowns and energy saving purposes.Key words: crane，inverter，master/follower control，fibre optic cable transmission1 引言中国铝业某分公司热电厂煤场有四台5吨抓斗天车，每天负责为热电厂装卸、输送二千多吨发电用煤，抓斗天车作为热电厂生产原料装卸、堆放过程中不可缺少的工程机械，对其工作效率、工作性能要求很高，但由于工作环境的影响和其传统电气控制系统的限制，在实际工作中存在着很多问题。
变频调速在天车上的应用分析
变频调速在天车上的应用分析电机调速分为有级调速和无级调速，本文将以无级调速中的变频调速为中心，简要介绍变频调速运用在天车上运用的原理、优点以及实际中变频调速在天车上的应用，并对变频调速取代转子串电阻调速的理论依据进行分析。
标签：变频调速；变频器；天车目前我国工业技术中许多细节还都不完善，天车上的交流接触器大多比较落后，应用效果难以令使用者满意。
随着科学技术的不断发展，变频器技术日渐成熟，变频器在各个工业领域的应用日渐广泛，变频技术给传统天车带来了革新的曙光，设备的更新换代已经势在必行。
二、变频调速简介（一）电机调速方法电动机有两种调速方法：无级调速，有级调速。
无级调速指的是电动机可以稳定平滑的调节自身转速，所以它又被称为连续调速，需要频繁改变自身转速的机器和随动系统对这种调速的要求非常高。
因此此种装备在工业中被广泛使用；有级调速通常只需要一个有级变阻箱或转换开关等设备来操纵，导致它的转速也只有有限的几级，所以有级调速也称为间断调速和分级调速，当调速需求不大时，采用有级调速就可以了。
过去，在调速性能要求较高的场合中，我们一般使用直流电动机，直流电动机具有节能、调速容易、转矩较大的优点。
但是直流电动机的缺点也很明显，它的制造费用昂贵，有碳刷和明显的火花，后期维修的费用也比较昂贵。
交流电动机与直流电动机相比，具有结构简单、造价低廉、维修方便等特点，随着现代变频技术的发展，尤其是矢量变频技术的运用，我们已经可以用变频电机模拟成直流电机了，所以变频电机取代传统直流电机已经是时代发展的必然趋势。
（二）变频调速基本原理变频调速具有自动诊断故障的功能，其反应速度迅捷，调速却相对平滑，有效增加了机械的使用寿命，是取代传统接触器及电阻箱的理想选择。
异步电动机的转速：n=60f（1-s）/p。
其中f为电源频率；S为转差率；p为电机极对数。
可以发现，通过调整电源频率f增加、减小分子大小可以改变转速n。
又，定子电压U为：U≈E1=4.44f W1mkw1∝f m其中E1为定子电势；w1为定子绕组每相串联匝数；m为气隙主磁通；kw1为定子绕组的绕组系数。
变频调速在天车的应用分析
PLC－变频器在桥式起重机中的应用分析引言随着电力电子技术的发展，PLC、变频器等自动化产品在电力拖动领域得到了广泛应用。
起重机械采用PLC-变频器调速逐渐得到推广和普及，PLC程序控制取代传统的继电-接触器控制逐渐成为起重机械电气控制的主流；用变频电动机或异步电动机取代绕线电机，再配合先进的现场总线技术和人机界面系统，提高了设备控制精度和稳定性，降低了故障率，且节能效果显著，易于检修维护，成为提高企业生产效率的好途径。
１起重机械的组成及负载特点起重机械最基本的工作机构有以下四种：即起升机构、小车机构、大车机构。
起升机构是主要功能机构，其正反转工作变换比较频繁，每次的起吊重量差别比较大，且具有恒转矩负载的特点。
起重机械的起升机构由电动机、减速器、卷筒等部分组成，其作用可将原动机的旋转运动转变为吊钩的垂直升降运动，实现吊具垂直升降的目的功能不可缺少的部分。
由于重物在空中具有位能，重物上升时，是电动机克服各种阻力(包括重物的重力、摩擦阻力等)而做功，属于阻力负载；重物下降时，由于重物本身具有按重力加速度下降的能力(位能)，因此，当重物的重力大于传动机构的摩擦阻力时，电动机成为了能量的接受者，故属于动力负载。
但当重物的重力小于传动机构的摩擦阻力时，重物仍须由电动机拖动下降，仍属于阻力负载。
为使重物在空中停止在某一位置，在起升机构中还必须设置制动器和停止器等控制部件。
为了适应不同吊重对作业速度的不同要求，起升速度应能调节，并具有良好的微动控制性能。
微动速度一般在0.25～0.4m/min范围。
通过对起升机构分析不难发现，其工作中的主要有三种转矩：(1)电动机的转矩TM，即由电动机产生的转矩是主动转矩，其方向可正可负;(2)重力转矩TG，即由重物及吊钩等作用于卷筒的转矩，其大小等于重物及吊钩等的复合重量G 与卷筒半径r的乘积：TG=G·r (1)TG的方向永远是向下的。
(3)摩擦转矩T0，即由于减速机构的传动比较大，减速机构的摩擦转矩(包括其他损失转矩)不可忽视。
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变频器的外围设备
变压器T
变压器的作用是将供电电网的高压电源转 换为变频器所需要的电压（200V 或 400V ）。对于以电压型变频器为负载的 变压器来说，在决定其容量时应该考虑的 因素为接通变频器时的冲击电流和由此造 成的变压器副边的压降。
无熔丝低压断路器QF
在直流回路上，滤波电容和逆变器之间， 常常装设有快速断路器，这个断路器具有 对逆变器及以后部分的保护能力。它是一 种电源开关，决定各用电设备是否供电。 在检修用电设备时，则起隔离电源的作用。
过载继电器
普通电动机是以在电网电源下运行为前提而设计的，因此 能够在电网电源驱动下进行长时间的连续运行。但是，当 将这样的普通电动机改为由变频器驱动并进行连续运转时， 由于变频器输出中高次谐波的影响，即使电动机以低于额 定转速的速度运行而且电流在额定电流以下，单由风扇进 行冷却也难以满足需要。尤其是当负载为恒转矩负载时， 即使电动机的转速在额定转速以下，电动机的电流也基本 上等于额定电流，所以与电网电源驱动相比，电机的温升 变大，甚至会出现烧损电机的可能。所以当电动机连续工 作在低速区域时，以电动机额定电流为基准而选定的保护 用过载继电器并不能为电机提供保护，所以在决定过载继 电器时应该加以注意。一般来说目前的新型变频器部具有 电子热保护功能，并不用要专门设置外部过载继电器为电 动机提供保护。但是，在下述情况下则应该设置过载继电 器，以达到为电动机提供保护的目的。
制动电阻
在采用了变频器的交流调速控制系统中，电动机的减速是 通过降低变频器输出频率而实现的。当需要电动机以比自 由减速更快的速度进行减速时，可以加快变频器输出频率 的降低速率，使其输出频率对应的速度低于电动机的实际 转速，对电动机进行再生制动这种情况下，异步电动机将 成为异步发电机，而负载的机械能将被转换为电能并被馈 还给变频器。但是，当上述馈还能量过大时，变频器本身 的过电压保护电路将会动作并切断变频器输出，使电动机 处于自由减速状态，反而无法达到快速减速的目的。为了 避免出现上述现象，使上述能量在直流中间回路的其他部 分消耗，而不造成电压升高，在电压型变频 器中通常采用图1-4 所示的再生制动电路。在图1-4 所示的 再生制动回路中，当直流中间回路的电压上升到一定值时， 制动三极管将会导通，使直流电压通过制动电阻放电，并 将馈还给直流回路的能量以热能的形式消耗掉。
制动电阻原理图
变频器的接线
外部端子接线说明
变频器的常见故障及处理
1、过电流 2、对地短路 3、过电压 4、欠电压 5、电源缺相 6、散热片过热 7、外部报警 8、电动机过载 9、制动电 阻过热 10、电源掉电 11、软件故障 12、U、V、W相接地故障
维护和检查时的注意事项
维护和检查时的注意事项
4、变频器的日常巡视： 包括耳听、目测、触感和气味等。一般巡视 内容如下。 （1）周围环境、温度、湿度是否符合要求。 （2）变频器的进风口和出风口有无积尘， 是否被积尘堵死。 （3）变频器的噪声、振动、气味是否在正 常范围之内。 （4）变频器运行参数及面板显示是否正常。 （5）是否出现过热和变色。
接触器KM
因为在使用变频器对异步电动机进行起动、停止等控 制时，是通过变频器的控制端使用指令进行的，而不 是通过电磁接触器进行的，所以在正常运行时并不需 要电磁接触器。 但是，为了在变频器出现故障时能够将变频器从电源 切断，则需要设置电磁接触器。此外，在使用制动电 阻的场合，也需要设置电磁接触器。在制动电路晶体 管出现故障时，由于在制动电阻中将连续流过大电流， 所以如不尽快切断电路，具有短时间额定值特性的制 动电阻将会被烧毁。在这种情况下，可以利用装在制 动电阻上的过载继电器的信号将电磁接触器释放，从 而达到保护制动电阻的目的。在选择电磁接触器时应 注意使其容量满足额定电流大于变频器的输入电流值。
变频器在多功能天车的应用与维 护
毕业生姓名：李忠强 专业（学科）：电气工程及其自动化 研究方向：变频器的应用与维护 指导教师：田洪波
Байду номын сангаас
摘要
变频器是将固定频率的交流电变换为频率连续 可调的交流电的装置。变频器的问世，使电气 传动领域发生了一场技术革命。即交流调速取 代直流调速。交流调速与控制技术是目前发展 最迅速的技术之一，这是与电力电子器件制造 技术、变流技术、控制技术、微型计算机和大 规模集成电路的发展密切相关的。而变频器就 可以用在多功能天车上，它可以提高工艺水平 和产品质量，减少设备的冲击和噪声，延长设 备的使用寿命。采用变频器调速控制后，可以 是机械系统简化，操作和控制更加方便，有的 甚至可以改变原有的工艺规范，从而改变了整 个设备的功能。
电抗器
对于电抗器来说，根据其使用目的，也可 以分为输入用电抗器和输出用电抗器。接 电网电源与变频器输入端之间的输入电抗 器的主要作用是为了改善系统的功率因数 和实现变频器驱动系统与电源之间的匹配， 而接在变频器输出端和电动机之间的输出 电抗器的主要作用则是为了降低电动机的 运行噪音。
EMC 滤波器FIL
交流或者直流电抗器抑制了变频器对于电 网以及电网对于变频器的大部分干扰，一 般而言，输入侧电抗器总是需要的。除了 这些干扰外，还有其他一些干扰。有干扰 就要采取对策，这些对策的目的是消除或 者减小干扰的危害，而不一定要消除干扰 本身。各种对策总是有一定代价的，因此， 如果某些干扰对于具体工程不构成实际危 害则不去管它。
1、低压小型变频器的维护和保养：380V （220V）上的小功率变频器 （1）定期检查出尘。 （2）定期检查电路的主要参数。 （3）定期检查变频器的外围电路和设施。 （4）根据维护信息判断元器件的寿命。 2、高压柜式变频器的定期维护与保养：6KV以 上的变频器 （1）母线排的定期维护。 （2）对主电路整流逆变部分定期检查。 （3）对接线排的检查。
致谢
感谢烟台南山学院自动化工程学院对我的 培养 感谢各位老师、同学 感谢论文指导老师田洪波 感谢我的父母、家人
结束语
自从变频器的问世，逐渐的代替了传统的交直流调速，使 调速效果更好，而且更加稳定、可靠，甚至能达到直流电 机调速的水平。随着电力电子器件的自关断、模块化，变 流电路开关模式的高频化，以及全数字化控制技术和微型 计算机（如单片机）的应用，变频器的体积越来越小，性 能越开越高，功能不断加强。向着多功能化、高性能化、 大容量和高压化发展。当然由于对变频器的应用，的确对 我们控制电动机转速带来了方便。但是，因为我们对变频 器使用不当，或对变频器的知识以及维护知识了解甚少， 再加上变频器自身的问题，给我们在电气维护方面带来了 很多烦恼。因此，事物都有两面性，有利也有弊。所以， 我们作为电气维护与维修人员，必须熟悉了解变频器知识， 掌握使用维护变频器的方法，这样才会是我们的维护工作 更加轻松，同样会带来更多效益，必将会为人类造福
维护和检查时的注意事项
3、维护和检查时的注意事项： （1）只有受过专业训练的人才能拆卸变频器并 进行维修和器件更换。 （2）维修变频器后不要将金属等导电物遗漏在 变频器内;否则有可能造成变频器损坏。 （3）断开电源后不久，是否电容上仍然剩余有 高电压。当进行检查时，断开电源，过10min后 用万用表等确认变频器器主回路+、-端子两端 电压在直流30V一下后进行。 （4）对长期不使用的变频器，通电时应使用调 压器慢慢升高变频器的输入电压直至额定电压， 否则有触电和爆炸的危险。
变频器的工作原理
交直交变频器是把不变的工频交流电通过整流器变 成直流电，然后再把直流电变成频率、电压均可控 制的交流电，它的主电路由整流器、中间环节（直 流母线）和逆变器组成。
变频器的外围设备
变频器的外围设备主要包括图1-2 给出的 几种类型。该图是一个示意图，它以变频 器为中心，给出了所有类型的外围设备， 而下表则给出了这些外围设备的主要功能。 在实际应用过程中，用户可以根据需要进 行选择。