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变频调速在起重机中的应用

发布时间:2024-05-13 04:38:01人气:
本文摘要:在调压方法中,变频调压(通过转变电动机电源频率来转变电动机的速度)的调压范围大,光滑低,变频时同时转变定子另加电压,可实现恒功率或恒转矩调压以适应环境有所不同阻抗的拒绝,短距离时特性的静差率较高,调压的效率和功率因数低,是异步电动机调压方法中最有发展前途的一种。其缺点是必需有专用的变频电源,在恒转矩调压时,短距离段电动机的短路倍数深感减少,甚至无法造就阻抗。长期以来由于缺少理想的变频电源,影响了变频调压的应用于。

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在调压方法中,变频调压(通过转变电动机电源频率来转变电动机的速度)的调压范围大,光滑低,变频时同时转变定子另加电压,可实现恒功率或恒转矩调压以适应环境有所不同阻抗的拒绝,短距离时特性的静差率较高,调压的效率和功率因数低,是异步电动机调压方法中最有发展前途的一种。其缺点是必需有专用的变频电源,在恒转矩调压时,短距离段电动机的短路倍数深感减少,甚至无法造就阻抗。长期以来由于缺少理想的变频电源,影响了变频调压的应用于。

直到晶闸管以及大功率晶体管等半导体电子器件问世以后,由于它们具备理想进美元件的性能(通态压降小、断态电阻大、电源速度快等),增进了各种惯性变频器的飞速发展。60年代以来,各种类型的变频调压装置陆续经常出现,并很快获得推广应用。尤其是半导体器件生产工艺的成就与微电子技术相结合,促成变频装置向大容量、高性能发展。

日前,国外生产的变频装置容量巳约1万kw以上,交流电动机的变频调压系统已具备调压范围慧调压精度高等特点,而且价格和性能可与直流拖互为相提并论。l传统的起重机控制系统不存在的问题 传统的起重机驱动方案一般使用:①必要低速电动机;②转变电动机近于对数调压;③转于串电阻调压;④涡流制动器调压;⑤可控硅串级调压;⑥直流调压。

 前4种方案皆科有级调压,调压范围小,无法高速运行,不能在额定速度以下调压;且短距离所在之处性能劣,长年短距离运营不会引发电阻器、涡流制动器相当严重痉挛;低速电流大,对电网冲击大;经常在额定速度下展开机械制动器,对起重机的机构冲击大,制动闸瓦磨损相当严重;功率因数较低,在3组或轻载时高于0.2-0.4,即使装载也高于0.75,线路损耗大。 可控硅串级调压虽解决了上述缺点,构建了额定速度以下的无级调压,提升了功率因数,增加了起制动器冲击,价格较低,但目前串级调压产品的控制技术仍停留在仿真阶段,仍未构建控制系统的数字化,因而在维护功能及系统监控方面还有待于发展。 直流调压系统具备很好的调压性能和起制动器性能,很好的维护功能及系统监控功能,但必需使用直流电动机,而直流电动机生产工艺简单,用于确保拒绝低,故障率低。

 变频调压技术发展到今天已几乎解决了上述严重不足,同时,对电动机拒绝不低,使用普通鼠笼型异步电动机才可(绕行线型异步电动机也限于)。该电机生产工艺非常简单,用于确保便利,无论是在起重机杨家产品改建还是新的产品设计,变频调压都是替代性方案。 近年来生产的高性能变频调压装置具备以下特点:电网适应性强劲,起动转矩和短距离转矩低,速度号召慢,速度掌控范围长,可展开必要转矩掌控;非常丰富的电源量及模拟量赢人输入便于用户用于;完备的维护功能如过压、过流、短路、赢人输入缺相、短路等维护;特滑行曲线可选,特减速时间固定式,获取多种制动器方式以及系统监控功能;电机参数自动测试,赢人功率因数高达0.95以上,效率高约9?%以上。特别是在是矢量控制技术及必要转矩控制技术的应用于,使交流电动机具备了比直流电动机更佳的动态特性,逆调压装置的先进设备性能尤其限于于起重机的险恶工况,对提高起重机的调压性能、提升工作效率和功率因数、增加起制动器冲击以及减少起重机用于的安全性可靠性是十分有益的。

2变频调压装置的搭配 目前变频调速器已发展了几代,市场上变频调压装置也很多,根据目前国内起重机领域的用于情况,笔者指出以下几种产品较适合于在起重机上用于。 德国ABB公司生产的ACS600系列变频器:该系列产品使用了拟合的电机掌控方法必要转矩控制技术(DTC),它可以对所有交流电动机的核心变量展开掌控,并把定子磁通、转矩作为主要控制变量。

高速信号处理器与先进设备的电机软件模型结合使电机状态每秒钟改版4万次,对阻抗的变化和瞬时掉电,能作出很快号召。其开环控制精度可以超过闭环矢量掌控的精度(0.1%-0.5%),开环转矩阶跃上升时间大于5毫秒,大约为矢量掌控的1/20,起动转矩平均200%,并具备有效地的磁通制动器来获取仅次于有可能的制动器力矩。

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特别是在它还获取了提升机应用于宏程序,它具备提升机应用于所需的全部掌控和安全性功能,模块化功能可保证提升机安全性较慢运营、故障处置更容易、确保非常简单,DTC控制技术使操作者便于准确掌控速度和转矩,该装置与传统的主令电源因应用于,操作者十分便利。 法国施耐得公司生产的ATV66系列变频器:ATV66是法国TE品牌和美国SquareD品牌的融合,两大品牌的综合优势使ATV66在欧美市场风靡一时。它除具备其他变频器的优点外,还具备一个类似功能制动器顺序功能。

该功能还包括低速掌控和制动器掌控两部分,低速掌控主要用作势能性阻抗,获取松闸掌控保证泊回答时变频器已创建力矩,可设置松闸电流、松闸频率、松闸动作延时。制动器掌控限于于带上行驶制动器的场合,获取抱闸掌控和平流注人制动器。用作调节制动器的光滑度,可设置抱闸频率、抱闸动作延时以及制动器直流的注人电流和时间,这对提高起重机起制动器性能十分有益。 此外,日本安川公司生产的VS-616G5系列变频器,德国西门子公司生产的6SE70系列产品等都是高性能产品,在起重机上都有顺利的应用于,都是附加产品。

 一般来说用变频器的输入电流作为自由选择条件。以驱动单台电动机为事例展开计算出来,变频器铭牌的输入电流IINV不应符合下列两式:     IINV>Ied     IINV>K0I0/Kg 式中:Ied电动机额定电流;I0电动机仅次于工作电流,为静载电流和动载电流之和。当阻抗拒绝全压低速时,为电动机低速电流;K0安全系数,反复短时工作制一般为1.01.1;Kg变频器容许短路倍数,闻使用手册。

 当指出所须要变频器容量过大时,可必要缩短低速时间,增加动态电流值。在自由选择变频器时,还不应考虑到它所获取的制动器能力,一般来说变频器本身具备制动器能力,一般在短时间内获取20%额定值的制动器力矩,在起升机构中须要较小制动器力矩,则不应考虑到减少制动器单元和制动器电阻。3电动机的搭配 用在变频调压系统中的电动机其输入能力不受以下几方面的影响: (1)在短距离运营时由于风扇加热效果弱化,使电动机容许输出功率上升; (2)变频器输入电源中所含一定量的古志谐波,它不会使电动机内部产生谐波损耗,出力上升,并不会减少运营中的噪音。

 为此,在展开电动机痉挛校验时应考虑到上述因素的影响。痉挛校验按下式:       P=KP 式中:P痉挛校验时拒绝的电动机功率;P一一考虑到变频器影响后拒绝的电动机功率;K增容系数,反复短时工作制一般场合K=1.051.1。 在用作驱动恒转矩阻抗的场合,不应新的对电动机的低速能力展开校核,确保在工作范围内任何点;时电动机都可成功低速。

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 在无超强实时调压拒绝的场合,一般以搭配YZ(起重冶金型)系列或YZF(强制风冷起重冶金型)。为欠佳。在有超强实时调压拒绝的场合,须要使用变频专用电动机。

5起重机的变频调压电路及注意事项 起重机的阻抗性质有两种,一种是干移阻抗(行驶阻抗),一种是势能阻抗(乘载阻抗),因而其制为电路也因阻抗性质而有所不同,设计电路时应留意阻抗性质。主电路应加人较慢熔断器用作维护变频器的输人整流桥不被内部短路故障而损毁。世在位能阻抗控制电路中还应加人制动器斩波器和制动器电阻,这样可通过电阻制动器,有效地构建电机的制动器和增大减速时间,确保重物所在之处的可靠性。

当变频器的中间直流电路的电压多达特定的极限值,制动器斩波器和制动器电阻就开始工作。乘载电路的变频器不应尽可能搭配具备起重机应用于宏程序的产品,构建起重机的零位维护、短路维护、行程无限大维护并构建各种故障监控及报警。

干移电路的变频器搭配通用型才可。另外,在电网条件不好时,例如,变频器的投切或电力电容的投切可能会产生过峰值电流时,还不应在输人端加人输人电抗器,以诱导峰值电流,同时减少电动机噪音。


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