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技術(shù)頻道

CHV100變頻器在塔吊回轉(zhuǎn)控制中的應(yīng)用

1、引言

現(xiàn)在,我國的建筑用塔式起重機(jī)已越來越普遍,從普通的多層建筑、房地產(chǎn)工程、高層建筑到大型的鐵路工程、橋梁工程、電力工程、水利工程,到處都有塔機(jī)的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、微電子技術(shù)、程控語言控制技術(shù)都在塔機(jī)上得到了應(yīng)用。其中啟升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、小車變幅機(jī)構(gòu)的控制發(fā)展趨勢是采用變頻器控制。
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是具有較大的慣性沖擊,啟動(dòng)過快沖擊大,停車和打反轉(zhuǎn)都不允許過快過急,否則不僅運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn),還會(huì)損壞機(jī)構(gòu)。較好的解決辦法是采用變頻調(diào)速使起制動(dòng)平穩(wěn)。并且采用變頻器控制以后使系統(tǒng)控制更為簡單,控制系統(tǒng)具有多重保護(hù),使系統(tǒng)更加安全可靠。

2、山西工程機(jī)械廠塔吊變頻控制方案

2.1 塔吊回轉(zhuǎn)變頻控制原理
山西工程機(jī)械廠是一家專業(yè)生產(chǎn)建筑起重機(jī)(俗稱:塔吊)的廠家,以前使用通用型變頻器(V/F控制),由于機(jī)器低頻轉(zhuǎn)矩太小,造成啟動(dòng)過程旋轉(zhuǎn)臂抖動(dòng)厲害。
現(xiàn)改用英威騰CHV100-004-4(帶6極3kW三相異步電動(dòng)機(jī))高性能矢量變頻器,能很好地解決上述問題。電氣接線圖如下:

改造時(shí),起初沒加制動(dòng)電阻,停車時(shí)旋轉(zhuǎn)臂前進(jìn)角度太大(40Hz,吊了1噸重物),啟動(dòng)過程旋轉(zhuǎn)臂偶爾出現(xiàn)抖動(dòng),主要因?yàn)閱?dòng)時(shí)輸出力矩不夠(電機(jī)在啟動(dòng)過程出現(xiàn)停車現(xiàn)象);而停不下來時(shí),塔吊司機(jī)習(xí)慣打反轉(zhuǎn),變頻器經(jīng)常跳OU2。
后來加上2倍標(biāo)準(zhǔn)(功率)的制動(dòng)電阻,經(jīng)優(yōu)化變頻器停車參數(shù)后,停車時(shí),因?yàn)閼T性,旋轉(zhuǎn)臂前進(jìn)角度不到20度(40Hz,吊了1噸重物),已經(jīng)達(dá)到建筑起重機(jī)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。
通過更改加減速時(shí)間,提升啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)頻率,電動(dòng)機(jī)從未出現(xiàn)過停車和抖動(dòng)等現(xiàn)象。

2.2 變頻器主要功能碼設(shè)置
P0.01 1 端子指令通道;
P0.03 5 多段速運(yùn)行設(shè)定;
P0.11 7.0 加速時(shí)間;
P0.12 15 減速時(shí)間;
P0.17 1 電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí);
P1.00 2 轉(zhuǎn)速追蹤再啟動(dòng);
P1.01 4.0 直接啟動(dòng)開始頻率;
P1.02 0.1 啟動(dòng)頻率保持時(shí)間;
P1.05 1 加減速方式為S曲線型;
P1.06 20 S曲線開始段比例為20%;
P1.07 20 S曲線結(jié)束段比例為20%;
P1.08 0 自由停機(jī);
P3.00 30 速度環(huán)比例增益;
P5.00 1 HDI1為開關(guān)量輸入;
P5.02 1 S1端子為正轉(zhuǎn)運(yùn)行;
P5.03 2 S2端子為反轉(zhuǎn)運(yùn)行;
P5.04 16 多段速端子1;
P5.05 17 多段速端子2;
P5.06 18 多段速端子3;
P5.07 7 HDI1端子故障復(fù)位;
P8.16 10 故障自動(dòng)復(fù)位10次。
其他詳情參見《CHV系列矢量變頻器說明書》。

3、總結(jié)
由于塔吊回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有較大的慣性沖擊,啟動(dòng)過快沖擊大,如果停車和打反轉(zhuǎn)過快過急,將使系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn),甚至停機(jī),還會(huì)損壞機(jī)構(gòu)。因此,選用力矩特性優(yōu)越的英威騰CHV變頻器,選配較大功率的制動(dòng)電阻,并設(shè)定合適的加減速時(shí)間和啟停方式等才能克服上述問題。

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