变频器在起重机控制系统中的应用
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。
变频器在起重机械中的应用和挑战
变频器在起重机械中的应用和挑战在现代工业领域，起重机械被广泛应用于各种场合，如港口、建筑工地和物流中心等。
起重机械的运行受到电力控制系统的影响，而变频器作为现代电力控制技术的重要组成部分，其应用在提升起重机械的性能和效率方面起着重要作用。
本文将探讨变频器在起重机械中的应用及相关挑战。
一、变频器的基本原理与应用变频器是一种能够将电源频率转换为可调的交流电压和频率的电力调节设备。
其基本原理是通过改变输出电压的频率和幅值来实现电机的转速调节。
在起重机械中，变频器广泛用于各种类型的起重机械设备，如桥式起重机、门式起重机和塔式起重机等。
1.1 桥式起重机中的变频器应用桥式起重机是一种常见的重型起重机械，广泛应用于港口和建筑工地等场合。
在桥式起重机中，变频器可通过调整起重机电机的转速，实现起重机械的平稳起重、精确定位和高效运行。
同时，变频器还可以通过减速装置与电机相结合，实现载荷起重降速和减速卸载等功能，提高起重操作的安全性和效率。
1.2 门式起重机中的变频器应用门式起重机是一种适用于大型物流中心和油田等场合的起重机械。
与桥式起重机相比，门式起重机受限于结构和作业空间的限制，对于电机速度的调节要求更为精确。
变频器在门式起重机中的应用可以实现更高的速度调节范围和更佳的运行精度，从而满足门式起重机的特殊工况要求。
二、变频器应用的挑战尽管变频器在起重机械中的应用效果显著，但也面临一些挑战。
2.1 环境适应性挑战起重机械通常工作于恶劣的外部环境条件下，如高温、低温、潮湿和多尘等。
变频器在这些特殊环境中的长期可靠运行受到限制。
因此，为了确保变频器正常工作，需要采取相应的防护措施和散热设计，以提高其环境适应能力。
2.2 过载能力挑战起重机械在运行过程中经常面临变载荷，变频器需要具备强大的过载能力，以应对突发的超负荷情况。
因此，变频器的设计和选择必须考虑到起重机械的额定负荷和过载要求，确保其能够安全可靠地工作。
2.3 控制精度挑战起重机械对于位置和速度的控制要求较高，变频器的控制精度直接影响到起重机械的工作效果。
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。
变频器在起重机械上的应用
8、采用变频调速系统后，可完全杜绝操作人员违章操作；（打反档）
19、具有多重接口，能方便实现电子网络控制和监测。
起重吊钩不能起升的故障排除
一台多田野AR-200M越野型起重机(最大额定起质量为20t)，使用中发现，起吊1t重物时，吊钩不能起升，卷扬滚筒离合器蹄片与滚筒内圆面间出现1.5～2.0mm的间隙。此时，卷扬马达输出动力仅能传至离合器蹄片毂，不能传至卷扬滚筒，导致两者间打滑，不能上卷钢丝绳，无法吊起重物。同时，操作回转机构时回转也无力。
变频器在起重机上的应用与故障排除
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
姓名：吴安顺
单位：辽宁清河电力检修有限责任公司
变频器在起重机上的应用与故障排除
关键词: 变频器 变频 起重机 吊钩 离合器
主要内容：变频器在起重设备上的应用与起吊勾不能上升的故障排除。
正文：
近年来，电控技术特别是变频调速技术的发展十分迅速，大有一统电控传动系统的势头，起重机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，真正实现了变频器'>变频器在位势能负载上的应用，可取代传统的起重机调速系统，适用于新设备的制造和既有设备改造。
5、具有快速的动态响应，不会出现溜钩并真正实现“零速交叉”功能；
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、PLC在桥式起重机自动控制系统中的应用
變頻器、PLC在橋式起重機自動控制系統中的應用一、原系統分析：橋式起重機情況:橋式起重機(天車)是一種用來起吊、放下和搬運重物、並使重物在一定距離內水準移動的起重、搬運設備，在生產過程中有著重要應用。
5噸橋式起重機，原設備電氣驅動系統分為起重機升降、小車、大車三部份。
其中起重機升降由一臺13kW的繞線式非同步電動機驅動，大車由兩臺4 kW繞線式非同步電動機、小車由一臺2.5 k W繞線式非同步電動機驅動。
在原傳動控制中，採用轉子串接電阻的調速方式.由於工作環境差,粉塵和有害氣體對電機的集電環、電刷和接觸器腐蝕性大，加上工作任務重,實際超載率高,由於衝擊電流偏大,容易造成電動機觸頭燒損、電刷冒火、電動機及轉子所串電阻燒損和斷裂等故障, 影響現場生產和安全,工人維修量和產生的維修費用也很高.並且原調速方式機械特性較差,調速不夠平滑，所串電阻長期發熱浪費能量。
綜上所述原設備存在的主要缺點如下：（1）拖動電動機容量大，起動時電流對電網衝擊大，電能浪費嚴重。
（2）起重機升降、小車、大車起動、停止速度過快，而且都是慣性負載，機械衝擊也較大，機械設備使用壽命縮短，操作人員的安全係數較差，設備運行可靠性較低。
（3）由於電動機一直在額定轉矩下工作，而每次升降的負載是變化的，因此容易造成比較大的電能浪費。
（4）起重機每天需進行大量的裝卸操作，由於繞線式電機調速是通過電氣驅動系統中的主要控制元件---交流接觸器來接入和斷開電動機轉子上串接的電阻，切換十分頻繁，在電流比較大的狀態下，容易燒壞觸頭。
同時因工作環境惡劣，轉子回路串接的銅電阻因灰塵、設備振動等原因經常燒壞、斷裂。
因而設備故障率比較高，維修工作量比較大。
同樣小車、大車的運轉也存在上述問題。
（5）在起重機起升的瞬間，升降電動機有時會受力不均勻，易超載，直接造成電機損壞或者鋼絲繩斷裂。
（6）為適應起重機的工況，起重機的操作人員經常性的反復操作，起重機的電器元件和電動機始終處於大電流工作狀態，降低了電器元件和電動機的使用壽命。
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;6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;2、起重机运行的特点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,必须充分研讨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;3、起重机变频器主要功能及特点1抱闸逻辑控制与监控准确的抱闸开启和闭合控制时序,通过抱闸实时状态反馈和起动预转矩补偿,确保控制的安全性和可靠性;2轻负载升速电子副钩起重机空钩或轻载时实现2倍速运行,提高装卸效率;轻负载升速功能主要应用于起升高度较大的起重机：在起升机构空载运行时自动使速度上升,以缩短时间来提高装卸效率；重载时自动降低速度以确保设备和人身的安全;变频器根据启动后一段时间内的平均电流值来判断负荷的大小：当负载重时,变频器自动降低输出频率；当负载轻时,变频器自动提高输出频率;3控制回路电源和主回路电源可以分别控制提高了用户调试时的安全性,便于故障诊断与维护;4起重机操作模式——方便、灵活根据起重机不同的操作模式,为用户提供以下操作模式选择：操纵杆模式、遥控模式、电动电位器模式、分级操纵杆给定模式、分级遥控给定模式、通讯给定模式等主从控制功率平衡与速度同步技术5第二电机控制及切换功能一台变频器通过参数自学习可以自动存储两套电机参数,通过切换指令实现对两组电机的高性能矢量控制；便于电气传动系统的控制,降低用户成本;在两个大功率电机通过减速箱刚性连接驱动一个起升机构时,主从控制功率平衡功能保证两个电机出力均匀；在双起升机构提升一个重物时,主从控制速度同步功能保证两个起升机构同步提升,确保安全;6预励磁及起动预转矩补偿预励磁功能是在启动之前自动地对电机实行直流励磁,以保证电动机快速地提供起动转矩,并通过调节励磁的时间使电动机的起动与机械制动器的释放时间相配合,避免出现“溜钩”现象;7松绳检测防止在起重机绳索松弛的情况下,轻负载升速功能误动作引发的不安全运行;8危险速度监视、快速停车及超速保护变频器实时监测电机的运行速度,当电机速度大于设定的最高允许速度或速度偏差值时,变频器发出故障报警并立即停止输出,机械制动器动作,使起重机处于安全状态;快速停车功能给用户提供以下三种方式供选择：方式1：电气制动的停车；方式2：电气制动加机械制动的停车；方式3：机械制动的停车;8应用范围起重机专用矢量变频器,具有优异的力矩控制性能,广泛适用于岸边集装箱起重机STS、轨道式集装箱龙门起重机RMG、轮胎式集装箱龙门起重机RTG、门座式起重机、造船用龙门起重机、装船机、卸船机、翻车机、堆取料机等各类港口机械,以及各类普通桥式、门式、塔式起重机和提梁机、架桥机等起重机械的起升、变幅、大车、小车、回转、抓斗等机构的交流无级调速;4、变频器的选用平移机构起重机的平移机构分大车机构和小车机构,两种机构一般采用多台电动机传动方案;由于起重机平移机构的转动惯量较大,为了加速电动机需有较大的起动转矩,因此起重机平移机构所需的电动机轴输出功率PM应由负载功率Pj和加速功率Pa组成,即：PM≥Pj+Pa由于平移机构采用一台变频器拖动多台电动机的通用U/f开环频率控制方式,因此在变频器容量选择时,还要满足以下公式：ICN≥knIM式中：k——电流波形修正系数PWM调制方式时取—ICN——变频器额定输出电流,AIM——工频电源时单台电动机的额定电流,An——一台变频器拖动的电动机数量由于在变频器“一拖多”通用U/f开环频率控制方式中,变频器提供的电子热继电器保护功能无法实现对单台电动机的过载保护,为此在每台电动机回路中串入带有热过载保功能的低压断路器,以实现对单台电动机的过载保护,电动机故障信号取自低压断路器的辅助触点;起升机构变频器的容量必须大于负载所需求的输出,即：kPM ≥P0KVAηcosφ式中：k——过载系数PM——负载要求的电动机轴输出功率,kWη——电动机效率cosφ——电动机的功率因数起升机构要求的起动转矩为—倍的额定转矩,考虑到需有125%的超载要求,其最大转矩需有—2倍的额定转矩,以确保其安全使用;对于拖动等额功率电动机的变频器来说,可提供长达60秒、150%额定转矩的过载能力,因此过载系数k=2/=;在变频器容量选定后,还应做电流验证,即：ICN≥kIM式中：k——电流波形修正系数PWM调制方式时取—ICN——变频器额定输出电流,AIM——工频电源时的电动机额定电流,A一般的大吨位起重机有两个独立驱动的起升机构,每个起升机构由2台电动机同步驱动各自的钢丝绳卷筒转动,再经过动滑轮组多级减速提升吊钩;起升机构的变频调速传动方案采用一台变频器带一台电动机的“一拖一”方案,为了提高低速传动时的动态特性和高转矩输出能力,每台电动机采用带脉冲编码器的速度闭环控制;每个起升机构的2台变频器之间采用变频器提供的具有功率平衡和速度同步控制功能的主从控制方案,这些控制方案可以实现2台电动机精确的转矩平衡分配和2个起升机构的速度同步;5、再生能量的处理当采用变频器传动的起升机构拖动位能性负载下放或平移机构急减速、顺风运行时,异步电动机将处于再生发电状态;逆变器中的六个回馈二极管将传动机构的机械能转换成电能回馈到中间直流回路,并引起储能电容两端电压升高;若不采取必要的措施,当直流回路电容电压升到保护极限值后变频器将过电压跳闸;在高性能的工程型变频器中,对连续再生能量的处理有以下两种方案;①在中间直流回路设置电阻器,让连续再生能量通过电阻器以发热的形式消耗掉,这种方式称为动力制动；②采用再生整流器方式,将连续再生能量送回电网,这种方式称为回馈制动;中科科技推出的DBU型能耗制动单元和RBU型能量回馈单元的具体参数可参见说明书下面对这两种制动方式做以详细介绍;1动力制动动力制动由制动单元和制动电阻构成;变频器设置了制动单元和制动电阻后,其动力制动能力取决于制动电阻的允许功率;因此,计算再生功率PM时,必须满足PM①计算再生能量EM②计算再生功率PMPM=EM/t0式中：PM——制动期间电机产生的有效再生功率,WEM——机构急减速及下降时的再生能量,Jt0——制动周期时间,S③选择合适的制动单元/制动电阻组合选择合适的制动单元/制动电阻组合,必须满足下列条件：PM<PR＆PM式中：PM——制动期间电机产生的有效再生功率,WPR——制动电阻的允许功率,WPDB——制动单元的允许功率,W当计算的PM>PR时,表明超出了制动电阻的处理能力,需重新核算负载惯量和减速时间;④制动电阻RB0的计算在再生回馈制动中,即使不设置制动电阻,依靠电机内部损耗也可获得约20%的制动转矩,因此可用下式计算所需的电阻值RB0：RB0= VC2/n1式中：VC——变频器中间直流回路的电压约为700V,VTB——制动转矩,kgmTM——电动机额定转矩,kgmn1——电动机开始减速时的速度,rpm动力制动的放电回路由制动单元和制动电阻构成,其最大电流受制动晶体管最大允许电流IC的限制,制动电阻最小允许值RMIN=VC/IC;因此制动电阻选用时其实际值RB 应满足以下条件：RMIN<RB上述选型是建立在精确的计算基础上,在实际工程中如果精确的计算数据不能取得,也可按下述给出的经验公式选型;①起升机构的再生功率PMPM=Pb×ηtotalηtotal=ηmec×ηmot×上式中,Pb为实际的负载再生发电功率,ηmec为机械效率,ηmot为电机效率;②制动电阻RB0的近似计算RB0=VC2/PM由于平移机构属于摩擦负载,其制动单元和制动电阻可按变频器的标准配置;2回馈制动为了实现把制动状态的电动机再生发电能量向电网回馈,网侧变流器应采用可逆变流器;中科科技推出的能量回馈制动单元,它的网侧变流器与逆变器结构相同,采用一块具有PWM控制方式的电网电压识别板;由于采用了PWM控制技术,对网侧交流电压的大小和相位可以进行控制,可以使交流输入电流与电网电压同相位并接近正弦波,传动系统的功率因数大于,回馈制动时有100%电网回馈能力,而不需要自耦变压器;动力制动方式控制简单、成本低,但节能效果不如回馈制动;回馈制动方式虽然节能效果好,能连续长时制动,但控制复杂、成本较高;应该注意的是,只有在不易发生故障的稳定电网电压下,才可以采用回馈制动方式;对于采用滑触线供电的起重机,应特别注意防止滑触线电刷接触的间断,如果不能保证这一点,建议采用动力制动方式,以保证起升机构持续下降时调速制动的可靠性;6、结论及展望随着电力电子技术的不断发展完善,交流变频调速技术日益显现出优异的控制及调速性能,高效率、易维护等特点,加之它的价格不断下降,使其成为起重机械一种优选的调速方案;但是,要使变频器成功地应用于起重机调速,就必须针对起重机的特点,计算和选择变频器及其外围的辅件,并在安装与布线时采取特殊技术措施,以保证变频调速的起重机安全、可靠地运行;因为起重机行业对变频器的性能、功能有着非常高的要求,因此变频器行业也因加快自己的创新发展步伐以求新的发展,创造新的辉煌。
ABB变频器DTC控制在桥式起重机上的运用
ABB变频器DTC控制在桥式起重机上的运用摘要随着生产工艺对物品吊运作业的要求越来越高，在冷轧车间配备的桥式起重机上，其传动控制已普遍采用plc+变频器的组合，卷扬控制采用dtc控制。
本文介绍了使用dtc控制的abb变频器在桥式起重机上的应用，并介绍了其控制、接线、参数及调试的特点。
关键词起重机;直接转矩控制;调试详述在冷轧薄板生产车间，由于产品对吊运过程的磕碰十分敏感，而且机组上、下钢卷对吊运定位准确要求非常严格。
这就要求吊运钢卷的桥式起重机的控制系统必须具备速度与转矩控制精确、动态响应快的特点。
在选用桥式起重机的控制系统时，综合考虑了现在先进且成熟的控制系统：pwm矢量控制系统及dtc系统。
经对比分析，最终选定具有dtc控制功能的abb公司的acs800系列变频器，并使用其最新控制软件的acc800提升机应用程序（+n652），以适应冷轧产品吊运的要求。
acs系列变频器在额定负载下可以长期平衡运转的最轻速度和最小速度之为1:10。
该变频器建有专用的抱闸编程掌控功能，可以通过编程对刹车逻辑展开设置，以确保抱闸的可信动作。
控制特点dtc的掌控特点：直接控制电机的转矩和磁通，不需要使用pwm控制中的调制器来控制频率和电压。
剔除了中间环节，提升了传动改变转矩的响应速度。
使用dtc控制，转矩响应时间在1ms～2ms，而带编码器的矢量控制和直流传动响应时间在10～20ms。
低速下的准确转矩掌控。
在没编码器或测距机的情况下，可实现零速八十转矩，即为在频率高于0.5hz的情况下提供更多100%的转矩。
dtc控制的电机静态速度精度高。
dtc系统的静态速度精度在0.1%～0.3%之间，而其它使用频率控制的pwm系统的静态速度精度在1%～3%之间。
dtc控制的传动如果使用1024p/r的编码器，速度精度可达0.01%。
dtc的开环动态速度精度在0.3%s～0.4%s之间，比其它的开环掌控的交流系统（精度在3%s左右）低8倍。
ABB变频器在起重机上的应用
ABB变频器在起重机上的应用abb变频技术在起重机上的应用单位：姓名：身份证号码：完成日期：abb变频技术在起重机上的应用领域摘要：本文主要了解了abb变频器一流的变频性能以及在起重机上的实际应用领域和设计思路，随着科学技术的发展，变频技术被广为应用于工业生产中,它具备机械特性软、变频范围阔、变频精度高，起至、刹车稳定、可实现无极变频。
可以说道基本上替代了接触器-继电器常规掌控，变频变频技术发展至今天已全然消除了众多严重不足，无论是在起重机旧产品改建还是崭新产品设计，变频变频都就是精选方案。
abb在交流传动方面始终处在世界领导地位，其传动产品在冶金、石化、发电等领域都获得客户广泛普遍认可。
全系列数字式、智能化的设计，便利有效率的速度预设，同时实现平衡低速运转，提升了定位的准确性。
本人根据多年保护经验和课堂教学体会，谈谈abb变频器在本单位起重机的采用现状。
关键词：起重机交流变频变频器正文：1、abb交流变频调速装置的介绍abb的交流变频装置分成acc和acs两种系列，acc和acs在硬件共同组成和结构上基本一样，区别在控制软件上;acs800就是专为风机、水泵、位移机构等摩擦性功率而设计的，在起重机中，主要用作奔跑等平移机构。
acs800系列最大的特点是在全功率范围内使用了相同的控制技术，例如：具有启动向导、自定义编程、dtc控制、通用备件，通用接口技术、通用的维护调试软件工具、更高的集成度和更紧凑的结构设计。
启动向导的应用，使装置的调试变得非常简便，调试时根据英文提示一步步向下走即可;自定义编程就象内置了小型的plc一样具有更好的适应性;同时它本身内置了电抗器，减少了外围元件。
acs800系列具有电机参数自检测自适应功能，各种保护齐全:具有失压保护、接地保护、冷却风机异常、超频(超速)保护、接触器粘结、缺相等保护等。
操作简单，多种应用宏程序可以选择,功能十分强大，与传统的调速系统相比变频器解决了传统调速可靠性差、能耗高、维修成本高等一系列问题。
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。
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。
安川G7系列变频器在门座起重机控制系统中的应用
安川G7系列变频器在门座起重机控制系统中的应用文章主要介绍安川的CIMR-G7系列变频器在门座起重机械起升机构自控系统中的应用。
门座起重机控制系统使用PLC与安川CIMR-G7系列变频器系统紧密结合在一起，解决了因启、停冲击大造成门座起重机设备机构及金属结构的磨损、变形、开裂、出现过早损坏、降低使用功能等问题，达到增强控制系统的稳定性、减少故障率、降低维护成本、提高装卸效率、延长使用寿命的目的。
标签：变频器；门座起重机；起升机构；PLC1 引言门座起重机是桥架通过两侧支腿支承在地面轨道或地基上的桥架型起重机。
具有沿地面轨道运行，其下方可通过铁路车辆或其它机械设备。
可360°旋转的起重装置装在门形座架上的一种臂架型起重机。
门座起重机沿地面的轨道运行，进行起重装卸作业。
起升结构是门座起重机最重要的传动机构，起升结构工作时要求轻载高速，重载低速，就位稳，并且正反转和起制动频繁，重复短时工作，采用变频调速系统控制完全可以实现以上性能。
本文主要研究门座起重机起升机构采用安川CIMR-G7系列变频器的变频调速系统应用及优越性。
2 门座起重机起升工作原理门座起重机的起升机构都是通过变频器驱动电动机，电动机经过减速箱传动，带动钢丝绳卷筒滚动，通过钢丝绳的升降对重物进行升降。
门座起重机起升机构通常是由两套变频器、电动机、减速箱、钢丝绳卷筒机构来组成，当控制状态为吊钩状态，则两套起升机构功能相同且进行同步控制；当控制状态为抓斗状态，则一套机构为抓斗起升，一套机构为抓斗闭合。
3 门座起重机的起升机构变频器控制方案3.1 门座起重机起升机构主要硬件设备以MQ-2533门座起重机为例，主要硬件设备如下：（1）变频专用电动机2台，型号为大连布鲁克YZP变频专用电机，200KW（2）起升电机的冷却风机2台，型号为无锡双超G355A，功率0.5kW，AC380V（3）起升制动器2个，型号（4）起升变频器器2台，型号为安川CIMR-G7B4220，220KW，带配带PG-B2速度反馈卡进行闭环矢量控制（5）速度反馈用编码器2个（6）制动单元4个，其中安川CDBR-4220B两个，CDBR-4045B两个（7）起升主令型号为德国Spohn+Burkhardt主令控制器，自带编码器（8）PLC配置为日本YASKAWA（安川）公司的全系列专用港机PLC中CP-316H系列整体式可编程控制器3.2 门座起重机控制流程门座起重机通过司机室主令手柄对起升、变幅、旋转、行走机构进行控制。
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。
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。
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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变频器在起重机控制系统中的应用Final revision by standardization team on December 10, 2020.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。
（6）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。
2、起重机运行的特点（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，必须充分研讨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。
3、起重机变频器主要功能及特点（1）抱闸逻辑控制与监控准确的抱闸开启和闭合控制时序，通过抱闸实时状态反馈和起动预转矩补偿，确保控制的安全性和可靠性。
（2）轻负载升速（电子副钩）起重机空钩或轻载时实现2倍速运行，提高装卸效率。
轻负载升速功能主要应用于起升高度较大的起重机：在起升机构空载运行时自动使速度上升，以缩短时间来提高装卸效率；重载时自动降低速度以确保设备和人身的安全。
变频器根据启动后一段时间内的平均电流值来判断负荷的大小：当负载重时，变频器自动降低输出频率；当负载轻时，变频器自动提高输出频率。
（3）控制回路电源和主回路电源可以分别控制提高了用户调试时的安全性，便于故障诊断与维护。
（4）起重机操作模式——方便、灵活根据起重机不同的操作模式，为用户提供以下操作模式选择：操纵杆模式、遥控模式、电动电位器模式、分级操纵杆给定模式、分级遥控给定模式、通讯给定模式等主从控制功率平衡与速度同步技术（5）第二电机控制及切换功能一台变频器通过参数自学习可以自动存储两套电机参数，通过切换指令实现对两组电机的高性能矢量控制；便于电气传动系统的控制，降低用户成本。
在两个大功率电机通过减速箱刚性连接驱动一个起升机构时，主从控制功率平衡功能保证两个电机出力均匀；在双起升机构提升一个重物时，主从控制速度同步功能保证两个起升机构同步提升，确保安全。
（6）预励磁及起动预转矩补偿预励磁功能是在启动之前自动地对电机实行直流励磁，以保证电动机快速地提供起动转矩，并通过调节励磁的时间使电动机的起动与机械制动器的释放时间相配合，避免出现“溜钩”现象。
（7）松绳检测防止在起重机绳索松弛的情况下，轻负载升速功能误动作引发的不安全运行。
（8）危险速度监视、快速停车及超速保护变频器实时监测电机的运行速度，当电机速度大于设定的最高允许速度或速度偏差值时，变频器发出故障报警并立即停止输出，机械制动器动作，使起重机处于安全状态。
快速停车功能给用户提供以下三种方式供选择：方式1：电气制动的停车；方式2：电气制动加机械制动的停车；方式3：机械制动的停车。
（8）应用范围起重机专用矢量变频器，具有优异的力矩控制性能，广泛适用于岸边集装箱起重机（STS）、轨道式集装箱龙门起重机（RMG）、轮胎式集装箱龙门起重机（RTG）、门座式起重机、造船用龙门起重机、装船机、卸船机、翻车机、堆取料机等各类港口机械，以及各类普通桥式、门式、塔式起重机和提梁机、架桥机等起重机械的起升、变幅、大车、小车、回转、抓斗等机构的交流无级调速。
4、变频器的选用平移机构起重机的平移机构分大车机构和小车机构，两种机构一般采用多台电动机传动方案。
由于起重机平移机构的转动惯量较大，为了加速电动机需有较大的起动转矩，因此起重机平移机构所需的电动机轴输出功率PM应由负载功率Pj和加速功率Pa组成，即：PM≥Pj+Pa由于平移机构采用一台变频器拖动多台电动机的通用U/f开环频率控制方式，因此在变频器容量选择时，还要满足以下公式：ICN≥knIM式中：k——电流波形修正系数（PWM调制方式时取—）ICN——变频器额定输出电流，AIM——工频电源时单台电动机的额定电流，An——一台变频器拖动的电动机数量由于在变频器“一拖多”通用U/f开环频率控制方式中，变频器提供的电子热继电器保护功能无法实现对单台电动机的过载保护，为此在每台电动机回路中串入带有热过载保功能的低压断路器，以实现对单台电动机的过载保护，电动机故障信号取自低压断路器的辅助触点。
起升机构变频器的容量必须大于负载所需求的输出，即：kPM ≥P0[KVA]ηcosφ式中：k——过载系数PM——负载要求的电动机轴输出功率，kWη——电动机效率cosφ——电动机的功率因数起升机构要求的起动转矩为—倍的额定转矩，考虑到需有125%的超载要求，其最大转矩需有—2倍的额定转矩，以确保其安全使用。
对于拖动等额功率电动机的变频器来说，可提供长达60秒、150%额定转矩的过载能力，因此过载系数k=2/=。
在变频器容量选定后，还应做电流验证，即：ICN≥kIM式中：k——电流波形修正系数（PWM调制方式时取—）ICN——变频器额定输出电流，AIM——工频电源时的电动机额定电流，A一般的大吨位起重机有两个独立驱动的起升机构，每个起升机构由2台电动机同步驱动各自的钢丝绳卷筒转动，再经过动滑轮组多级减速提升吊钩。
起升机构的变频调速传动方案采用一台变频器带一台电动机的“一拖一”方案，为了提高低速传动时的动态特性和高转矩输出能力，每台电动机采用带脉冲编码器的速度闭环控制。
每个起升机构的2台变频器之间采用变频器提供的具有功率平衡和速度同步控制功能的主从控制方案，这些控制方案可以实现2台电动机精确的转矩平衡分配和2个起升机构的速度同步。
5、再生能量的处理当采用变频器传动的起升机构拖动位能性负载下放或平移机构急减速、顺风运行时，异步电动机将处于再生发电状态。
逆变器中的六个回馈二极管将传动机构的机械能转换成电能回馈到中间直流回路，并引起储能电容两端电压升高。
若不采取必要的措施，当直流回路电容电压升到保护极限值后变频器将过电压跳闸。
在高性能的工程型变频器中，对连续再生能量的处理有以下两种方案。
①在中间直流回路设置电阻器，让连续再生能量通过电阻器以发热的形式消耗掉，这种方式称为动力制动；②采用再生整流器方式，将连续再生能量送回电网，这种方式称为回馈制动。
中科科技推出的DBU型能耗制动单元和RBU型能量回馈单元的具体参数可参见说明书下面对这两种制动方式做以详细介绍。
（1）动力制动动力制动由制动单元和制动电阻构成。
变频器设置了制动单元和制动电阻后，其动力制动能力取决于制动电阻的允许功率。
因此，计算再生功率PM时，必须满足PM①计算再生能量EM②计算再生功率PMPM=EM/t0式中：PM——制动期间电机产生的有效再生功率，WEM——机构急减速及下降时的再生能量，Jt0——制动周期时间，S③选择合适的制动单元/制动电阻组合选择合适的制动单元/制动电阻组合，必须满足下列条件：PM<PR＆PM式中：PM——制动期间电机产生的有效再生功率，WPR——制动电阻的允许功率，WPDB——制动单元的允许功率，W当计算的PM>PR时，表明超出了制动电阻的处理能力，需重新核算负载惯量和减速时间。
④制动电阻RB0的计算在再生回馈制动中，即使不设置制动电阻，依靠电机内部损耗也可获得约20%的制动转矩，因此可用下式计算所需的电阻值RB0：RB0= VC2/（）n1式中：VC——变频器中间直流回路的电压（约为700V），VTB——制动转矩，kgmTM——电动机额定转矩，kgmn1——电动机开始减速时的速度，rpm动力制动的放电回路由制动单元和制动电阻构成，其最大电流受制动晶体管最大允许电流IC的限制，制动电阻最小允许值RMIN=VC/IC。
因此制动电阻选用时其实际值RB应满足以下条件：RMIN<RB上述选型是建立在精确的计算基础上，在实际工程中如果精确的计算数据不能取得，也可按下述给出的经验公式选型。
①起升机构的再生功率PMPM=Pb×ηtotalηtotal=ηmec×ηmot×上式中，Pb为实际的负载再生发电功率，ηmec为机械效率，ηmot为电机效率。
②制动电阻RB0的近似计算RB0=VC2/PM由于平移机构属于摩擦负载，其制动单元和制动电阻可按变频器的标准配置。
（2）回馈制动为了实现把制动状态的电动机再生发电能量向电网回馈，网侧变流器应采用可逆变流器。
中科科技推出的能量回馈制动单元，它的网侧变流器与逆变器结构相同，采用一块具有PWM控制方式的电网电压识别板。
由于采用了PWM控制技术，对网侧交流电压的大小和相位可以进行控制，可以使交流输入电流与电网电压同相位并接近正弦波，传动系统的功率因数大于，回馈制动时有100%电网回馈能力，而不需要自耦变压器。