隨著建筑塔式起重機越來越普遍,從普通的多層建筑到大型的鐵路工程、橋梁功能以及水利工程都有廣泛的應(yīng)用,傳統(tǒng)的工頻啟動沖擊大、效率低和能耗高等缺陷越來越不符合現(xiàn)代化的要求,變頻調(diào)速已經(jīng)是大勢所趨,基于深圳四方電氣V560高性能矢量變頻器的控制方案,可以啟動、制動十分平穩(wěn),系統(tǒng)控制更為簡單,實踐證明,V560高性能矢量方案具有啟動平穩(wěn)、高效、節(jié)能等優(yōu)點,具有很好的市場推廣價值
關(guān)鍵字:塔式起重機;變頻調(diào)速;V560系列變頻器
一、概述
塔式起重機是建筑工地上應(yīng)用十分廣泛的一種起重機械,傳統(tǒng)的控制方式多采用交流繞線式電機串電阻的方法啟動和調(diào)速,有如下劣勢:
1.由于長期重載運行,頻繁正、反轉(zhuǎn),沖擊電流很大;
2.故障率高,電機的滑環(huán)、碳刷及接觸器經(jīng)常損壞,接觸器的觸頭燒毀、碳刷冒火、電機及電阻燒毀現(xiàn)象時有發(fā)生;
3.線路復(fù)雜,回轉(zhuǎn)機構(gòu)的軸承經(jīng)常需要更換;
4.效率低,由于主卷揚機結(jié)構(gòu)大多由兩個電機工作在一個軸上,高速電機處于工作狀態(tài),則低速電機處于制動狀態(tài),始終處于一個工作、一個制動的矛盾中;
5.安全系數(shù)低,在由快速向慢速轉(zhuǎn)換時機械沖擊大,經(jīng)常發(fā)生打齒現(xiàn)象,曾經(jīng)會出現(xiàn)貨物已經(jīng)定位,工人已經(jīng)扶住韁繩,再由快速向慢速切換時,發(fā)生打齒現(xiàn)象,慢速電機制動失靈,非常危險,偶爾也會出現(xiàn)折軸的現(xiàn)象,故障率較高,對生產(chǎn)影響大;
6.維修量及維護費用也很高,由于異步電機有著無可倫比的優(yōu)點;結(jié)構(gòu)簡單堅固、價格便宜、易于維護,因此采用變頻器拖動三相異步電機的控制方式取代傳統(tǒng)調(diào)速方式,可以從根本上解決天車故障率高的問題,而且技術(shù)先進、節(jié)能顯著,是塔式起重機理想的傳動控制裝置。四方電氣憑借多年積累的起重行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗,基于V560高性能變頻器,提出了一套性價比較高,適合市場要求的控制方案。
二、塔吊的工作原理
大車運行機構(gòu)
用于拖動整臺起重機順著工地做橫向運動,由電動機、制動器、減速裝置和車輪組成。
小車運行機構(gòu)
用于拖動吊鉤及重物順著橋架做縱向運動,也由電動機、制動器、減速裝置和車輪組成。
提升機構(gòu)
用于拖動重物做上升或下降的起升運動,由電機、減速裝置、卷筒和制動器組成,大型起動機(超過10T)有兩個起升機構(gòu);“主鉤”和“副鉤”不能同時起吊貨物。
回轉(zhuǎn)機構(gòu)
拖動橋臂以軸為中心做旋轉(zhuǎn)運動,由于防止跑偏,通常由雙電機、減速機構(gòu)、制動器組成。
三、系統(tǒng)控制方案及配置
在QTZ起重機中,起重量為8T,提升機構(gòu)采用Y200L-4型異步電機,功率30kW,轉(zhuǎn)速1500rpm;小車采用Y112M-4型異步電機,功率4kW,轉(zhuǎn)速1500rpm;回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用Y112M-4型異步電機,功率4kW轉(zhuǎn)速1500rpm;控制系統(tǒng),PLC主要功能是接收控制臺的指令,并檢測各種傳感器的信號,執(zhí)行預(yù)先設(shè)定好的程序步驟;變頻器的主要功能是接收PLC指令,按照程序命令調(diào)整電機的速度
3.1起升機構(gòu)方案及配置
起升機構(gòu)我們推薦采用V560高性能矢量變頻器,功率為45kW,V560高性能矢量算法強勁的低頻輸出力矩能夠保證低頻啟動不溜鉤。接線圖如下:
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起升機構(gòu)參數(shù)調(diào)試
設(shè)置電機參數(shù)
F2.0.00=***電機額定功率
F2.0.01=***電機額定電壓
F2.0.02=***電機額定電流
F2.0.03=***電機額定頻率
F2.0.04=***電機額定轉(zhuǎn)速
電機參數(shù)完成之后,F(xiàn)2.2.53=1啟動電機參數(shù)靜態(tài)自學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)完成之后,設(shè)置如下參數(shù):
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3.2回轉(zhuǎn)機構(gòu)方案及配置
回轉(zhuǎn)部分采用V560高性能矢量變頻器,4kW,高精確的穩(wěn)速精度和快速響應(yīng)能保證回轉(zhuǎn)軟起軟停,并最大限度保護機械部分。接線圖如下:
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回轉(zhuǎn)部分參數(shù)調(diào)試
如起升部分電機參數(shù)輸入自學(xué)習(xí)后,輸入應(yīng)用參數(shù)
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3.3變幅機構(gòu)(小車部分)方案及配置
變幅部分采用4kW高性能矢量變頻器V560系列,其系統(tǒng)接線圖如下:
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變幅部分參數(shù)調(diào)試
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3.4各部分運行邏輯圖
在塔吊應(yīng)用方案中,變頻器與電機、制動器各部分控制邏輯非常重要,配合變頻器的啟動性能,合適的邏輯控制將能大幅度提高效率,減小故障。目前我司方案邏輯控制圖如下:
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四、總結(jié)及系統(tǒng)優(yōu)勢
該方案在現(xiàn)場使用中,取得了效率高、故障率低等非常好的效果,得到客戶的一致認可。總結(jié)方案優(yōu)勢如下:
1.V560系列超強啟動力矩,保證低頻松閘和抱閘不溜鉤,并配合優(yōu)異的邏輯時序,使得系統(tǒng)簡單,可靠。
2.V560寬電壓輸入,能滿足惡劣的電源環(huán)境要求。
3.起重機專業(yè)邏輯設(shè)計,集多年起重行業(yè)設(shè)計經(jīng)驗,設(shè)計出了專家級、廣泛應(yīng)用的起重機構(gòu)的控制和安全邏輯,包括時序配合、防溜鉤等功能,為配套和改造客戶提供完美的解決方案。
4.超強的系統(tǒng)保護功能,V560多達30種保護功能和幾十種警告能力,確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
5.能夠與機械剎車及安全回路配合使用,在改造系統(tǒng)中,能夠與原來的系統(tǒng)安全回路兼容,同時和各自類型機械剎車完美配合,最大限度保障了整個系統(tǒng)的安全。
6.顯示相關(guān)參數(shù)和鍵盤拷貝,通過設(shè)置,可以屏蔽不相關(guān)參數(shù),顯示相關(guān)參數(shù),和鍵盤復(fù)制和拷貝功能,使調(diào)試更加方便快捷。