单梁起重机变频改造方案

电动单梁起重机

电控系统

改

造

方

案

单位：纽科伦（新乡）起重机有限公司

目录

1 综述

1.1 总则

1.2 适用标准

1.3 变频控制的优点

1.4 电气系统主数据

2 变频调速的主要优势

2.1 变频调速的主要效益表现

2.2 变频调速的主要特点

3 改造方案

4系统改造计算

5 低压开关柜

6 工程设计和资料

7 电气安装和施工

8 调试

9 项目管理

10 技术联络

1 综述

本技术规格书描述了电动单梁起重机改造变频系统调试的内容及范围。

1.1 总则

电动单梁起重机原控制系统为地面接触器控制，现应用户要求改造为遥控变频控制。

1.2 适用标准

IEC, DIN, VDE

1.3 主要参数

起升速度0.8-8 m/min

小车运行速度2-20m/min

大车机构运行速度2-20 m/mi

1.4 电气系统主数据

供电 380V 50Hz, 三相四线

主机构交流电机 380 V

低压控制系统36 V, 50 Hz

2 变频调速主要优点

2.1 变频调速主要变现：

节能；提高生产效率；调速；提高产品性能；提高生产线的自动化和改善使用环境等方面。

2.2 变频调速主要特点：

2.2.1 控制电机的启动电流，增加电机和减速机使用寿命。

2.2.2 降低电力线路电压波动，保护电网。

2.2.3 启动时需要的功率更低，达到节能减耗效果。

2.2.4 可控的加速功能，使起重机可缓慢加速，起重机运行平稳，减少机

械磨损。

2.2.5 可调的运行速度，使用起来更方便。

2.2.6 可调的转矩极限，保护机械不损坏。

2.2.7 受控的停止方式，使停止更平稳。

2.2.8 节能，能节能20%。

2.2.9 可逆运行控制，能简化线路，降低改造率。

3 改造方案

3.1 葫芦运行机构：

3.1.1 2-3T葫芦运行电机为ZDY12-4/0.4KW,电压为380V,电流1.25A,选用西门子

变频器,型号为6SL32240CA211UA0；或ABB变频器，型号为ACS550-01-03A3-4;

依据现场情况选配进线电抗器。制动电阻阻值为210欧，功率为0.3KW。

3.1.2 5T葫芦运行电机为ZDY21-4/0.8KW,电压为380V,电流2.4A, 选用西门子变

频器,型号为6SL32240CA211UA0；或ABB变频器型号为ACS550-01-05A3-4;依

据现场情况选配进线电抗器。制动电阻阻值为210欧，功率为0.4KW。

3.2 葫芦起升机构：

3.2.1 2T葫芦起升电机为ZD31-4/3KW,电压为380V,电流7.6A, 选用西门子变频器,

型号为6SL32240CG255UA0；或ABB变频器型号

ACS850-04-010A-5+J400+N3050+N5050;依据现场情况选配进线电抗器。制动

电阻阻值为80欧，功率为2KW.

3.2.2 3T葫芦运行电机为ZD32-4/

4.5KW,电压为380V,电流11A, 选用西门子变频

器,型号为6SL32240CG275UA0；或ABB变频器型号

ACS850-04-018A-5+J400+N3050+N5050;依据现场情况选配进线电抗器。制动

电阻阻值为40欧，功率为3KW.

3.2.3 5T葫芦运行电机为ZD41-4/7.5KW,电压为380V,电流18A, 选用西门子变频

器,型号为6SL32240CG311UA0；或ABB变频器型号

ACS850-04-030A-5+J400+N3050+N5050;依据现场情况选配进线电抗器。制

动电阻阻值为20欧，功率为6KW.

3.3 大车运行机构：

3.3.1 2-5T起重机大车运行电机为两台ZDY21-4/0.8KW,电压为380V,总电流

4.8A,

选用西门子变频器,型号为6SL32240CA230UA0；或ABB变频器型号

ACS550-01-06A9-4;依据现场情况选配进线电抗器。制动电阻阻值为84欧，

功率为0.8KW.

3.4 制动电阻

葫芦起升机构，运行机构和起重机大车运行机构所选变频器的制动电阻均采用防尘、耐高温型管状电阻，固定在控制箱外部，保持良好通风性。

3.5 变频调速控制方式

3.5.1 起重机大车运行和葫芦运行变频器，采用多段速数字量V/f控制方式。

3.5.2 起重机大车运行和葫芦运行变频器，采用无PG矢量控制方式。

3.6 限位开关

起重机大车运行设置两端极限的机械和电气限位装置：电动葫芦起升设置上极限和下极限的限位装置。

3.7 低压电器元件

主要低压电器元件选用进口西门子和施耐德低压元器件。

3.8操作方式

地面遥控器操作，遥控器选用台湾禹鼎品牌。

3.9电器箱的敷设

所有电器控制箱均固定在起重机端梁上或主梁斜板上，便于维修。电动葫芦

上不放电器控制箱。

3.10电线电缆

起重机的改造所需的电线电缆均采用符合国标要求的优质名牌产品。

3.11变频器软件简单介绍

其他机构运行原理与起升机构运行原理基本相同。

4系统改造计算

一、起升机构电动机用变频器容量的计算：

虽然起升机构的转动惯量很小，加速时间较短，但考虑到电网电压波动的因素，以及劳动安全部门对起升1.25倍额定静负载检测的要求，故必须增加容量补偿系数K1，选用时变频器的容量必须同时满足（1）～（3）式的要求。

P CN ≥Φ

COS KPm K η1 （1） P CN ≥3K 1KU N I N ×10-3 （2）

I CN ≥K 1KI V （3）

式中 P M –负载所要求的电动机的轴输出功率（KW ）（这里我们用所选的电动机的功率代替，因为我们所选的电动机的功率必然大于负载所要求的电动机的轴输出功率）

η-电机的效率（通常约0.9）

COS Φ-电动机的功率因数（通常约0.8）

U N -电动机额定电压（V ）

I N -工频电源时电动机的电流（A ）

K-电流波形的修正系数（1.05～1.1）

P CN -变频器的额定容量（KVA ）

I CN -变频器的额定电流（A ）

K 1-容量补偿系数（通常取1.1～1.2）