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《变频器应用》论文

题目:变频器在起重机中的应用

准考证号:

考生姓名:

指导教师:

1

变频器在起重机控制系统中的应用

随着工业生产对起重机调速性能要求的不断提高,常用传统的起

重机调速方法如:绕线转子异步电动机转子串电阻调速、晶闸管定子

调压调速和串级调速等共同的缺点是绕线转子异步电动机有集电环

和电刷,它们要求定期维护,由集电环和电刷引起的故障较为常见,

再加上大量继电器、接触器的使用,致使现场维护量较大,调速系统

的故障率较高,而且调速系统的综合技术指标较差,已不能满足工业

生产的特殊要求本文则主要介绍现代交流变频器应用于现代起重

机的知识与问题。

关键词:起重机;变频器;变频调速:制动整流

正文

现代交流变频调速技术已在工业界中得到广泛应用,它为交流异步电动

机驱动的起重机大范围、高质量地调速提供了全新的方案。它具有高性能的

调速指标,可以使用结构简单、工作可靠、维护方便的鼠笼异步电动机,并

且高效、节能,其外围控制线路简单,维护工作量小,保护监测功能完善,

运行可靠性较传统的交流调速系统有较大的提高。所以,采用交流变频调速

是起重机交流调速技术发展的主流。

1.一般交流变频器的优点

变频调速技术应用于起重机后,与市场上大量使用的传统的绕线异步电

动机转子串电阻调速系统相比,可带来以下显著经济效益和安全可靠性:

2

(1)机械制动器在电动机低速时动作,主钩以及大、小车的制动由电

气制动完成,所以机械制动器的制动片寿命大为延长,维护保养费用下降。

(2)采用交流变频调速技术的起重机由于变频器驱动的电动机机械特

性硬,具有精确定位的优点,不会出现传统起重机负载变化时电动机转速也

随之变化的现象,可以提高装卸作业的生产率。

(3)变频起重机运行平稳,起、制动平缓,运行中加、减速时整机振

动和冲击明显减小,安全性提高,并且延长了起重机机械部分的寿命。

(4)交流变频调速系统属高效率调速系统,运行效率高,发热损耗小,

因此比老式调速系统大量节电。

(5)采用结构简单、可靠性高的鼠笼异步电动机取代绕线转子异步电

动机,避免了因集电环、电刷磨损或腐蚀引起接触不良而造成电动机损坏或

不能起动的故障。

(6)交流接触器大量减少,电动机主回路实现了无触点化控制,避免

了因接触器触头频繁动作而烧损以及由于接触器触头烧损而引起的电动机

损坏故障。

2.起重机运行的特点

(1)起重机应具有大的启动转矩,通常超过150%的额定转矩,若考虑

超载实验等因素,至少应在起动加速过程中提供200%的额定转矩。

(2)由于机械制动器的存在,为使变频器输出转矩与机械制动器的制动转

矩平滑切换,不产生溜钩现象,必须充分研讨变频器启动信号与机械制动器动作

信号的控制时序。

(3)当起升机构向下运行或平移机构急减速时,电动机将处于再生发电状

态,其能量要向电源侧回馈,必须根据不同的现场情况研讨如何处理这部分再生

能量。

(4)起升机构在抓吊重物离开或接触地面瞬间负载变化剧烈,变频器应能

对这种冲击性负载进行平滑控制。

3.起重机变频器主要功能及特点

(1)抱闸逻辑控制与监控

准确的抱闸开启和闭合控制时序,通过抱闸实时状态反馈和起动预转矩补偿,确

保控制的安全性和可靠性。

(2)轻负载升速(电子副钩)

起重机空钩或轻载时实现2倍速运行,提高装卸效率。轻负载升速功能主要

应用于起升高度较大的起重机:在起升机构空载运行时自动使速度上升,以缩短

时间来提高装卸效率;重载时自动降低速度以确保设备和人身的安全。变频器根

据启动后一段时间内的平均电流值来判断负荷的大小:当负载重时,变频器自动

降低输出频率;当负载轻时,变频器自动提高输出频率。

(3)控制回路电源和主回路电源可以分别控制提高了用户调试时的安全性,便

于故障诊断与维护。

(4)起重机操作模式——方便、灵活

3

根据起重机不同的

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