变频器在起重机大小车行走驱动中应用技术.docVIP

PAGE 13 1、设计思路和方案选择 1.1设计思路 起重机的电机驱动主要有起升机构，大车，小车行走机构电机主要采用线绕式异步电动机及鼠笼式异步电机。尤其是行走机构一般采用鼠笼式异步电机，起动时冲击电流大，设备冲击严重，影响设备使用寿命及定位精度。 近年来随着变频器技术的发展，其可靠性大大提高，生产成本降低，以及优越的启动制动控制特性，在各种行业得到了广泛的应用。在起重机的升起机构中采用变频器驱动后，就可以用鼠笼式异步电动机取代绕线式异步电动机。鼠笼式异步电动机结构简单，防护等级高，维护动作量小，可控性高适合在较恶劣环境下工作。 由于变频器在驱动时，频率和电压都是按一定比例一定频率逐步上升或下降，因此使电机起动冲击电流小，速度变化非常平稳，操作人员操作非常舒适。起升，行走定位也较准确，提高了生产效率。 1.2方案选择 根据起重机驱动的特性和技术要求，采用带测速反馈接口的MM440系列变频器作为起升机构的电机驱动，MM440系列变频器作为大，小车行走机构的电机驱动，MM440系列是一种通用性矢量控制变频器，功能强，价格低，完全满足行走机构的要求，因此强烈推荐用户选用该系列变频器。 起重机大车运行方向有前后，小车方向有左右要求，根据运行速度要求又分为1~4挡，加减速时间为3~6秒，小车采用一台电机，而大车行走机构采用2~4台电机，大小车本身惯性也比较大，为防止电机被倒拖处于发电状态产生过电压，因此大小车变频器都配备了制动单元和制动电阻来释放能量。起重机整个电气系统由S7—200系列PLC进行控制，变频器通过开关量端子接受PLC控制信号。 2、硬件电路设计 2.1系统连接图 大车行走驱动电路连接图 小车行走驱动电路连接图 2.2系统原理图 3、参数设置及I/O地址分配 3.1变频器主要参数及设置 首先将所有电机铭牌数据输入P0304—P0311，大车变频器应输入几个电机的总电流及总功率，并且大车变频器带有几个电机时应运行于线性频率/电压特性，档速度变化采用固定频率设定，1挡==15Hz,2档==30Hz，3档==40Hz,4档==50Hz,根据档位的不同输出频率是各个固定频率的迭加，同时利用变频器的制动器接通，断开功能由RL2输出继电器触点控制机械制动器，使行走机构在停止时不会由于外力而随意移动。主要参数机器设置如下： 参数号 参数值 说明 P0700 5 P1000 5 通过COM链路USS设定 P1060 6 加速时间 P1061 6 减速时间 P1210 10 故障复位 P1001 5 固定频率5 P1002 15 固定频率4 P1003 25 固定频率3 P1300 1 FCC特性 P1300 1 V/f特性 P2000 100 基准频率 P2011 1、2 变频器地址（打车时设置为1，小车时设置为2） 3.2 PLC I/O地址分配 参数地址 说明 参数地址 说明 I0.0 电源开关 I0.1 大车使动开关 I0.2 大车运行方向开关 I0.3 小车使动开关 I0.4 小车运行方向 I0.5 滑动至停止 I0.6 迅速停止 I0.7 确认变频器的故障 I1.1 1挡速度开关 I1.2 2档速度开关 I1.3 3档速度开关 I1.4 4档速度开关 VW100 1档输出频率 VW101 固定频率5 VW102 固定频率4 VW103 固定频率3 VD200 速度设定值 4、软件设计 4.1上电处理 每次上电后，固定频率5、固定频、4固定频率3分别写入VW100、VW101、VW102、VW103。 4.2大车部分 大车的运行控制开关I0.1动作，大车可以向前运行；当大车方向控制开关I0.2动作，大车改变运行方向向后运行，当I0.1不动作时大车停止运行。开关I1.1 、I1.2 、I1.3 、I1.4分别是1档、2档、3档、4档的控制开关，不同档位运行时是各个固定频率的迭加。 4.3小车部分 小车的运行控制开关I0.3动作，小车可以向左运行；当小车方向控制开关I0.4动作，小车改变运行方向向后运行，当I0.1不动作时小车停止运行。开关I1.1、I1.2 、I1.3 、I1.4分别是1档、2档、3档、4档的控制开关，不同档位运行时是各个固定频率的迭加。 附录A PLC 控制程序 附录B 参考资料 [1]王永华 . 现代电气控制及PLC应用技术 . 北京航空航天大学出版社 [2]田效伍 . 交流调速系统与变频器应用 [3]西门子MM440变频器参数表 [4]西门子S7-200系统手册 5、心得体会 起重机采用变频器驱动后使整机性能呢个有较大的提高，如起升及行走平滑，稳定，被吊物件定位准确，根据需要上下，左右，前后操作都可以无级调速，