1 引言
橋(qiáo)式起(qǐ)重機(jī)是(shì)橋(qiáo)架在(zài)高(gāo)架軌道(dào)上(shàng)運行的(de)一種(zhǒng)橋(qiáo)架型起(qǐ)重機(jī),俗稱天(tiān)車,廣泛地(dì)应用(yòng)在(zài)室(shì)內(nèi)外(wài)倉庫、廠(chǎng)房(fáng)、碼头和(hé)露(lù)天(tiān)貯料场(chǎng)等處(chù)。普通(tòng)橋(qiáo)式起(qǐ)重機(jī)一般由起(qǐ)重小車、橋(qiáo)架運行機(jī)構、橋(qiáo)架金(jīn)屬结構組成(chéng)。起(qǐ)重小車又由起(qǐ)升(shēng)機(jī)構、小車運行機(jī)構和(hé)小車架三(sān)部(bù)分(fēn)組成(chéng),參見(jiàn)图(tú)1。
起(qǐ)重機(jī)電(diàn)動(dòng)運行機(jī)構的(de)驅動(dòng)方(fāng)式可(kě)分(fēn)为两(liǎng)大(dà)類(lèi):一類(lèi)为集中(zhōng)驅動(dòng),即用(yòng)一台(tái)電(diàn)動(dòng)機(jī)带(dài)動(dòng)长(cháng)傳動(dòng)轴驅動(dòng)两(liǎng)邊(biān)的(de)主(zhǔ)動(dòng)車輪;另(lìng)一類(lèi)为獨立驅動(dòng),即两(liǎng)邊(biān)的(de)主(zhǔ)動(dòng)車輪各(gè)用(yòng)一台(tái)電(diàn)動(dòng)機(jī)驅動(dòng)。中(zhōng)小型橋(qiáo)式起(qǐ)重機(jī)較多(duō)采用(yòng)制動(dòng)器、減速器和(hé)電(diàn)動(dòng)機(jī)組合成(chéng)一體(tǐ)的(de)“三(sān)合一”驅動(dòng)方(fāng)式,大(dà)起(qǐ)重量的(de)普通(tòng)橋(qiáo)式起(qǐ)重機(jī)为便于(yú)安(ān)裝(zhuāng)和(hé)調整,驅動(dòng)裝(zhuāng)置常采用(yòng)万(wàn)向(xiàng)聯轴器。
電(diàn)動(dòng)運行機(jī)構由三(sān)个(gè)基本(běn)獨立的(de)拖動(dòng)系(xì)統組成(chéng)。①大(dà)車拖動(dòng)系(xì)統:拖動(dòng)整台(tái)起(qǐ)重機(jī)顺着車間(jiān)做“橫向(xiàng)”運動(dòng)(以(yǐ)操作(zuò)者(zhě)的(de)坐向(xiàng)为準)。②小車拖動(dòng)系(xì)統:拖動(dòng)吊鈎及(jí)重物(wù)顺着橋(qiáo)架做“縱向(xiàng)”運動(dòng)。③吊鈎拖動(dòng)系(xì)統:拖動(dòng)重物(wù)作(zuò)吊起(qǐ)或(huò)放(fàng)下(xià)的(de)上(shàng)下(xià)運動(dòng)。
相对(duì)于(yú)提(tí)升(shēng)機(jī)構控制,橋(qiáo)式起(qǐ)重機(jī)在(zài)大(dà)車拖動(dòng)以(yǐ)及(jí)小車拖動(dòng)方(fāng)面(miàn)对(duì)于(yú)變(biàn)頻器的(de)控制要(yào)求比較低,所(suǒ)以(yǐ)本(běn)文(wén)重點(diǎn)介紹酷馬Q9000系(xì)列變(biàn)頻器在(zài)提(tí)升(shēng)機(jī)構控制上(shàng)的(de)应用(yòng)。提(tí)升(shēng)機(jī)構的(de)運轉(zhuǎn)具有(yǒu)大(dà)慣性(xìng),四(sì)象(xiàng)限運行的(de)特(tè)點(diǎn),與(yǔ)其(qí)他(tā)傳動(dòng)機(jī)械相比,对(duì)變(biàn)頻器有(yǒu)着更(gèng)为苛刻(kè)的(de)安(ān)全(quán)和(hé)性(xìng)能(néng)上(shàng)的(de)要(yào)求。酷馬Q9000系(xì)列變(biàn)頻器是(shì)專为起(qǐ)重機(jī)類(lèi)負载(zài)而(ér)設計(jì)的(de)變(biàn)頻器,具有(yǒu)如下(xià)特(tè)點(diǎn):①具有(yǒu)全(quán)程矢量控制。在(zài)0.5HZ的(de)低頻下(xià),即使无速度(dù)反(fǎn)饋环(huán)节(jié),也(yě)能(néng)提(tí)供150%額定(dìng)轉(zhuǎn)矩的(de)啟動(dòng)力矩。②四(sì)象(xiàng)限運行。可(kě)配置能(néng)量回饋裝(zhuāng)置,實(shí)現(xiàn)四(sì)象(xiàng)限運行,而(ér)且(qiě)動(dòng)态響应好(hǎo)。③恒轉(zhuǎn)矩特(tè)性(xìng)。在(zài)全(quán)速範圍內(nèi),具有(yǒu)恒轉(zhuǎn)矩特(tè)性(xìng)。

2 Q9000變(biàn)頻器在(zài)提(tí)升(shēng)機(jī)構上(shàng)的(de)应用(yòng)設計(jì)
为了(le)确保設計(jì)条(tiáo)件(jiàn),项目对(duì)于(yú)Q9000系(xì)列變(biàn)頻器起(qǐ)重機(jī)工程适用(yòng)性(xìng)進(jìn)行實(shí)際测試。测試地(dì)點(diǎn)为株(zhū)洲某專業生(shēng)産起(qǐ)重設備的(de)工廠(chǎng)。测試配置:電(diàn)機(jī)型号为YZR200L-8(绕線(xiàn)電(diàn)機(jī)),功率15Kw,額定(dìng)數入(rù)電(diàn)壓380V,額定(dìng)輸入(rù)電(diàn)流34.6A,電(diàn)機(jī)极(jí)數8极(jí),額定(dìng)頻率为50HZ,額定(dìng)轉(zhuǎn)速为712rpm,无编碼器。抱閘采取(qǔ)電(diàn)磁阀方(fāng)式,使用(yòng)3相380V電(diàn)源控制。考虑到(dào)以(yǐ)後(hòu)超負荷運行的(de)可(kě)能(néng),以(yǐ)及(jí)长(cháng)期(qī)運行的(de)穩定(dìng)性(xìng),選用(yòng)台(tái)达(dá)Q9000-1544變(biàn)頻器做测試。
2.1 主(zhǔ)電(diàn)路(lù)設計(jì)
由于(yú)酷馬變(biàn)頻器功率大(dà)于(yú)15KW型号等級无內(nèi)置刹車單元(yuán),所(suǒ)以(yǐ)選配外(wài)置推薦刹車單元(yuán)CDBR4030一台(tái)。刹車電(diàn)阻说(shuō)明(míng)書(shū)上(shàng)标(biāo)配型号为5000W/27.2歐姆,考虑到(dào)刹車性(xìng)能(néng)以(yǐ)及(jí)天(tiān)气(qì)炎热(rè)时(shí)電(diàn)阻的(de)散(sàn)热(rè)性(xìng)能(néng),刹車電(diàn)阻規格的(de)選擇原則有(yǒu)两(liǎng)个(gè)方(fāng)面(miàn)的(de)依據(jù):等效電(diàn)阻值保持(chí)在(zài)推薦最(zuì)小電(diàn)阻值,功率選擇为推薦功率的(de)2倍左(zuǒ)右(yòu)。由于(yú)手(shǒu)头上(shàng)有(yǒu)BR1K5W040(1500W/40歐姆)規格現(xiàn)貨,所(suǒ)以(yǐ)選擇12根(gēn)BR1K5W040規格的(de)電(diàn)阻,通(tòng)过(guò)串並(bìng)聯連(lián)接,其(qí)等效電(diàn)阻为30歐姆,等效功率为18KW。實(shí)際連(lián)接示意(yì)图(tú)如图(tú)2所(suǒ)示。酷馬Q9000系(xì)列高(gāo)性(xìng)能(néng)矢量變(biàn)頻器電(diàn)气(qì)接線(xiàn)图(tú)參見(jiàn)图(tú)3。

图(tú)2外(wài)置刹車單元(yuán)CDBR4030電(diàn)原理(lǐ)图(tú)

图(tú)3Q9000系(xì)列變(biàn)頻器電(diàn)气(qì)接線(xiàn)
2.2 變(biàn)頻器SVC控制方(fāng)式
无速度(dù)傳感(gǎn)器矢量控制(也(yě)稱为SVC控制方(fāng)式,sensorless VC)可(kě)以(yǐ)獲得接近(jìn)閉环(huán)控制的(de)性(xìng)能(néng),同(tóng)时(shí)省(shěng)去(qù)了(le)速度(dù)傳感(gǎn)器,具有(yǒu)較低的(de)維護成(chéng)本(běn)。與(yǔ)傳統V/Hz控制比較,无速度(dù)傳感(gǎn)器矢量控制可(kě)以(yǐ)獲得改進(jìn)的(de)低速運行特(tè)性(xìng),變(biàn)負载(zài)下(xià)的(de)速度(dù)調节(jié)能(néng)力亦得到(dào)改善,同(tóng)时(shí)還(huán)可(kě)獲得高(gāo)的(de)起(qǐ)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,这(zhè)在(zài)高(gāo)摩擦與(yǔ)慣性(xìng)負载(zài)的(de)起(qǐ)動(dòng)中(zhōng)有(yǒu)明(míng)顯的(de)優势。正(zhèng)是(shì)由于(yú)这(zhè)些(xiē)驅動(dòng)特(tè)性(xìng),該控制技术已逐漸成(chéng)为通(tòng)用(yòng)恒轉(zhuǎn)矩驅動(dòng)应用(yòng)的(de)選擇。
酷馬Q9000系(xì)列變(biàn)頻器提(tí)供SVC控制方(fāng)式,能(néng)够很好(hǎo)的(de)滿足起(qǐ)重設備上(shàng)啟動(dòng)时(shí)需要(yào)滿負载(zài)(甚至(zhì)是(shì)过(guò)負载(zài),通(tòng)常運行时(shí)間(jiān)很短(duǎn))運行。SVC控制方(fāng)式從基本(běn)原理(lǐ)上(shàng)講能(néng)够獲得優异(yì)的(de)動(dòng)静(jìng)态特(tè)性(xìng),但是(shì)前(qián)提(tí)是(shì)獲得準确地(dì)電(diàn)機(jī)參數。Q9000變(biàn)頻器涉及(jí)到(dào)電(diàn)機(jī)的(de)相關(guān)參數參見(jiàn)表(biǎo)1。
表(biǎo)1 Q9000變(biàn)頻器電(diàn)機(jī)相關(guān)參數
參數 | 參數含義说(shuō)明(míng) |
51-05 | 電(diàn)機(jī)額定(dìng)電(diàn)壓 |
51-06 | 電(diàn)機(jī)額定(dìng)頻率 |
52-01 | 電(diàn)機(jī)額定(dìng)電(diàn)流 |
52-02 | 電(diàn)機(jī)額定(dìng)滑差 |
52-03 | 電(diàn)機(jī)空(kōng)载(zài)電(diàn)流 |
52-04 | 電(diàn)機(jī)极(jí)數 |
52-05 | 電(diàn)機(jī)線(xiàn)向(xiàng)電(diàn)阻 |
52-06 | 電(diàn)機(jī)漏電(diàn)感(gǎn) |
52-07 | 铁(tiě)飽系(xì)數1 |
52-08 | 铁(tiě)飽系(xì)數2 |
52-09 | 電(diàn)機(jī)機(jī)械损失 |
2.3 報閘时(shí)序控制
制動(dòng)器打(dǎ)開(kāi)/閉合信(xìn)号設置推薦
制動(dòng)器打(dǎ)開(kāi)/閉合的(de)信(xìn)号,根(gēn)據(jù)所(suǒ)使用(yòng)的(de)控制模式,请使用(yòng)以(yǐ)下(xià)推薦的(de)變(biàn)頻器輸出(chū)信(xìn)号。
控制模式 | 制動(dòng)器打(dǎ)開(kāi)/閉合信(xìn)号 | 制動(dòng)器打(dǎ)開(kāi)/閉合值調整 | ||
信(xìn)号名(míng) | 參數設定(dìng)(注1) | 信(xìn)号名(míng) | 參數設定(dìng) | |
不(bù)带(dài)PG矢量控制(11-02=2出(chū)廠(chǎng)設定(dìng)) | 頻率檢出(chū)2 | T2-01=05 | 頻率檢出(chū)值 | P4-01=1.0~3.0Hz P4-02=0.1~0.5Hz |
带(dài)PG矢量控制(11-02=2) | 運行中(zhōng)2 | T2-01=37 | 零(líng)速值 (只限關(guān)閉时(shí)) | 22-01=0.1~0.5 Hz |
注意(yì):制動(dòng)器打(dǎ)開(kāi)/閉合信(xìn)号,任何控制模式下(xià)都请不(bù)要(yào)設定(dìng)为運行中(zhōng)(設置为00。)
注1:以(yǐ)使用(yòng)多(duō)功能(néng)接點(diǎn)輸出(chū)端子(RA-RC)时(shí)的(de)參數設定(dìng)为例。
注2:不(bù)带(dài)PG矢量控制时(shí),參數P4-01通(tòng)常設定(dìng)为1.0~3.0Hz;
設定(dìng)过(guò)低时(shí),電(diàn)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不(bù)足容易發(fà)生(shēng)啟動(dòng)时(shí)滑落。请務(wù)必使設定(dìng)值在(zài)于(yú)51-09(最(zuì)
低輸出(chū)頻率)及(jí)下(xià)图(tú)P4-02的(de)值。
設定(dìng)过(guò)高(gāo)时(shí)啟動(dòng)时(shí)容易發(fà)生(shēng)啟動(dòng)时(shí)大(dà)電(diàn)流沖擊。
頻率檢出(chū)2信(xìn)号下(xià)降沿可(kě)通(tòng)过(guò)P4-02(0.1~0.5Hz)進(jìn)行調整。停止时(shí)發(fà)生(shēng)滑落現(xiàn)象(xiàng)时(shí),
请調整P4-02=0.1 Hz。

2.4 變(biàn)頻器參數設計(jì)
(1)參數恢複出(chū)廠(chǎng)值:
參數 | 名(míng)稱 | 單位(wèi) | 設定(dìng) |
11-02 | 參數初始(shǐ)化(huà) | 2220 |
(2)設置電(diàn)機(jī)參數:
參數 | 名(míng)稱 | 單位(wèi) | 設定(dìng) |
51-06 | 馬达(dá)額定(dìng)頻率 | Hz | 50.00 |
51-05 | 馬达(dá)額定(dìng)電(diàn)壓 | V | 380.0 |
52-01 | 馬达(dá)額定(dìng)電(diàn)流 | A | 34.60 |
52-02 | 馬定(dìng)額定(dìng)滑差 | 0.91 | |
52-03 | 空(kōng)载(zài)電(diàn)流 | A | 17.99 |
52-04 | 极(jí)數 | 8 |
注意(yì):对(duì)于(yú)52-03无载(zài)電(diàn)流,可(kě)以(yǐ)通(tòng)过(guò)幾(jǐ)種(zhǒng)方(fāng)式獲得:1。通(tòng)过(guò)變(biàn)頻器動(dòng)态测試電(diàn)機(jī)參數計(jì)算出(chū)来(lái)(電(diàn)機(jī)必須拖開(kāi)負载(zài)運行),但是(shì)由于(yú)此(cǐ)台(tái)起(qǐ)重設備无法(fǎ)進(jìn)行動(dòng)态测試,这(zhè)種(zhǒng)方(fāng)式不(bù)能(néng)采用(yòng);2。在(zài)電(diàn)機(jī)銘牌上(shàng)獲得;3。在(zài)VF模式下(xià)空(kōng)载(zài)運行,察看(kàn)變(biàn)頻器輸出(chū)電(diàn)流;4。查詢手(shǒu)册。
(3)電(diàn)機(jī)參數测量:
Main menu
Easy-tuning
參數 | 名(míng)稱 | 單位(wèi) | 設定(dìng) |
52-01 | 電(diàn)機(jī)額定(dìng)電(diàn)流 | A | 34.6 |
52-02 | 電(diàn)機(jī)額定(dìng)滑差 | 1.45 | |
52-03 | 空(kōng)载(zài)電(diàn)流 | A | 56.3 |
52-04 | 极(jí)數 | 8 | |
52-05 | 電(diàn)機(jī)線(xiàn)間(jiān)電(diàn)阻 | Ω | 0.612 |
52-06 | 電(diàn)機(jī)漏電(diàn)感(gǎn) | 19.5% | |
52-07 | 铁(tiě)飽系(xì)數1 | 0.36 | |
52-08 | 铁(tiě)飽系(xì)數2 | 0.6 |
(4)調整控制方(fāng)式为(電(diàn)流控制)方(fāng)式:
參數 | 名(míng)稱 | 單位(wèi) | 設定(dìng) |
11-02 | 控制模式 | 2 |
(5)調整參數:
參數 | 名(míng)稱 | 單位(wèi) | 設定(dìng) |
21-01 | 頻率指令選擇 | 0 | |
22-01 | 直流制動(dòng)開(kāi)始(shǐ)頻率 | Hz | 1.5 |
31-01 | 加速时(shí)間(jiān)1 | Sec. | 6.00 |
31-02 | 加速时(shí)間(jiān)2 | Sec. | 3.00 |
36-01 | 载(zài)波頻率 | KHz | 6.00 |
41-01 | 頻率指令1 | Hz | 10.0 |
41-02 | 頻率指令2 | Hz | 50.0 |
51-01 | 輸入(rù)電(diàn)壓設定(dìng) | V | 380.0 |
51-06 | 基礎頻率 | Hz | 50.00 |
51-13 | 基礎電(diàn)壓 | V | 380.0 |
T1-02 | 端子RST功能(néng)選擇 | A | |
T2-01 | 端子RA-RC功能(néng)選擇 | 37.0 | |
T3-05 | 端子MFI功能(néng)選擇 | 1F | |
P3-04 | 減速中(zhōng)失速防止功能(néng)選擇 | 0 |
(6)調整機(jī)械抱閘控制點(diǎn):
由于(yú)機(jī)械抱閘使用(yòng)接觸器控制,接觸器電(diàn)源为220V,所(suǒ)以(yǐ)采用(yòng)繼電(diàn)器控制,選用(yòng)RA/RC常開(kāi)觸點(diǎn)。
2.5 負载(zài)運行
使用(yòng)以(yǐ)上(shàng)參數,進(jìn)行負载(zài)運行。0-50HZ带(dài)6吨(dūn)载(zài)運行时(shí)母線(xiàn)電(diàn)壓的(de)狀态:
(1)不(bù)運行狀态。500VDC;上(shàng)升(shēng)啟動(dòng)时(shí)電(diàn)壓480VDC;下(xià)降过(guò)程中(zhōng)最(zuì)大(dà)電(diàn)壓730VDC;
(2)带(dài)8吨(dūn)载(zài)運行时(shí)輸出(chū)電(diàn)流的(de)狀态。上(shàng)升(shēng)啟動(dòng)时(shí)最(zuì)大(dà)電(diàn)流70A 下(xià)降过(guò)程中(zhōng)最(zuì)大(dà)電(diàn)流56A 穩定(dìng)運行时(shí)電(diàn)流29A。
3 结束(shù)語(yǔ)
带(dài)载(zài)情況下(xià)啟動(dòng)電(diàn)流保持(chí)在(zài)3倍額定(dìng)電(diàn)流範圍(酷馬Q9000變(biàn)頻器过(guò)载(zài)電(diàn)流範圍为額定(dìng)3倍)以(yǐ)內(nèi),能(néng)够提(tí)供足够啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩;带(dài)载(zài)下(xià)降过(guò)程中(zhōng)最(zuì)大(dà)母線(xiàn)電(diàn)壓維持(chí)在(zài)730VDC設定(dìng)值,保證了(le)變(biàn)頻器不(bù)出(chū)現(xiàn)OV報警;T2-01=37功能(néng)判斷条(tiáo)件(jiàn)采取(qǔ)頻率和(hé)電(diàn)流綜合判斷,保證在(zài)带(dài)载(zài)情況下(xià)不(bù)出(chū)現(xiàn)溜鈎現(xiàn)象(xiàng)。經(jīng)过(guò)测試能(néng)够滿足项目起(qǐ)重設備长(cháng)期(qī)安(ān)全(quán)穩定(dìng)運行的(de)要(yào)求。