Unidrives浮動式抓斗起重機改造應用

 

    16噸浮動式抓斗起重機由Figee制造，該起重機為雙扭線型，安裝在駁船上。交流電機適合于各種運動標準，既可用于抓斗提升和閉合動作，也可用于升降和回轉動作。所有電機配備Unidrive交流驅動器。

 

    控制室中Unidrive之間的數(shù)據(jù)通信基于我們的高速網(wǎng)絡（CTNet）。

 

    艾默生CT提供全方位服務，服務內(nèi)容包括設計、工程、軟件和編程，面板的制造、最終安裝以及在阿姆斯特丹的IGMA現(xiàn)場調試。

 

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    該方案包括直流總線系統(tǒng)上的Unidrive交流驅動器，以及抓斗提升和抓斗閉合驅動之間的CTNet通信。

 

    鼠籠式交流電機通過兩個雙倍尺寸的5Unidrives驅動器控制提升/抓斗閉合動作（2×160kW），而升降動作（1×40kW）和回轉動作（2×39kW）則由一個55kWUnidrive來驅動。用單象限整流器和制動斬波器配置一個標準驅動系統(tǒng)。起重機由柴油引擎/發(fā)電機組供電，因而系統(tǒng)中儲存的能量不像其他許多碼頭起重機一樣可再生。一個二極管電橋整流器可通過一個共直流母線為提升、回轉和升降動作的逆變器供電，以提供高可靠性。既然系統(tǒng)沒有能量再生功能，就需要大型制動斬波器將系統(tǒng)提升的勢能和大型物體運動的動能轉換成熱能。制動電阻安裝在控制面板外。起重機控制系統(tǒng)需求包括回轉控制、抓斗提升控制、閉合控制，以及基于負載的提升速度控制。將插入式可編程應用模塊（該模塊內(nèi)置于驅動器）使用集成軟件方案，可實現(xiàn)上述所有軟件功能，而無需PLC。

 

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    回轉控制

 

    許多傳統(tǒng)起重機的回轉運動都由滑環(huán)電機控制。滑環(huán)電機配備轉子電阻器可滿足大多數(shù)起重工作的驅動要求。這種方法在加速和減速時具有良好的電機扭矩控制，當控制器移動至零位時很可能出現(xiàn)慣性滑行。然而，這種控制方法低速時表現(xiàn)糟糕，電阻階躍時扭矩會突變，浪費大量能量，且系統(tǒng)要求頻繁定期維護。

 

    用現(xiàn)代驅動器系統(tǒng)代替滑環(huán)電機時，表現(xiàn)也令人失望。圖1展示了傳統(tǒng)速度控制驅動器系統(tǒng)的性能狀況，幾乎無法控制負載晃動。

 

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    圖1速度控制回轉驅動器

 

    為解決這一問題，艾默生CT開發(fā)了一款無需PLC的優(yōu)化控制方案，該方案主要針對晃動負載的起重驅動。

 

    回轉控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)速度和電機扭矩的驅動控制。速度控制對于低速精確定位非常重要。該系統(tǒng)也可謂補償風力對負載的影響。

 

    扭矩控制對搖擺控制至關重要。此時，驅動器必須能預計負載的運動并進行補償。將控制器回零，運動可有效滑行，以抑制負載的晃動（圖2）。

 

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    圖2艾默生CT回轉控制

 

    如果有現(xiàn)成的改造軟件，有兩種使用艾默生CT驅動器的改造選項；如果沒有現(xiàn)成的改造軟件，即可用艾默生CT驅動器本身的集成軟件進行改造。無論采用哪種改造，都可微調系統(tǒng)以滿足起重機驅動要求，從而構成一個高效的方案。

 

    抓斗控制

 

    提升運動由兩個Unidrive交流驅動器控制。一個驅動器驅動提升動作，而另一個驅動抓斗閉合動作。兩個驅動器都在一個閉環(huán)控制中運行，該閉環(huán)控制配備有標準增量編碼器而無需附加傳感器。使用抓斗控制軟件，可控制從零至最大提升速度間所有速度的運動，包括提升/閉合和提升/打開、降下/閉合和降下/打開、抓斗插入散貨中、以及應用標準增量編碼器控制提升和閉合驅動間的同步。其他特性包括高速（電機磁場弱化）空載（1.5倍基本電機速度），抓斗打開和閉合位置“自學習”功能。（打開和閉合位置都將存儲在可選模塊（UD70）的永久存儲器中，該存儲器位于驅動器內(nèi)），負載的平衡通過閉合抓斗和提升重型設備到/離船來控制。

 

    升降控制

 

    升降運動與回轉運動的控制方法相似，但升降運動控制需要使用限位開關。

 

    Unidrive模塊化驅動器——高級UnidriveSP技術的最新產(chǎn)品——尤其適合浮動式抓斗起重應用，由于不需使用附加PLC從而節(jié)省了成本。該設計同時能滿足起重機生產(chǎn)商（標準尺寸，易于編程且高效節(jié)能）和用戶（可靠性強、操作靈活、維護簡易、安全性高且備件要求低）雙方的要求。

 

    主要優(yōu)勢

 

    ·提升了起重機生產(chǎn)效率

 

    ·無需PLC，節(jié)省了成本

 

    ·易于編程

 

    ·高效節(jié)能

 

    ·可靠性強，靈活性高(end)