變頻器在行車上的具體應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:16:51來源:
睛要通過對行車、變頻器的性能、特點(diǎn)及要求進(jìn)行綜合狀況分析,利用變頻器解決行車運(yùn)行中不穩(wěn)定的因素以及在運(yùn)用中的具體問題。
1行車上變頻器的設(shè)置變頻器以其節(jié)能、高效被廣泛用于很多行業(yè)。根據(jù)定位精度、防振動(dòng)、平穩(wěn)加、減速等要求,應(yīng)用變頻器實(shí)現(xiàn)行車自動(dòng)控制是一種有效方法。
行車配有控制升降、大車移動(dòng)等需要的3 ~4臺(tái)電動(dòng)機(jī),使其能在水平移動(dòng)、行走和垂直三個(gè)方向自由移動(dòng),每臺(tái)電動(dòng)機(jī)根據(jù)其各自用途分別配備變頻器。選擇電動(dòng)機(jī)及變頻器容量時(shí),應(yīng)充分考慮上升時(shí)所吊重物的安全系數(shù),停止及保持控制時(shí)利用電磁制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)。吊車下放時(shí)為負(fù)負(fù)載,變?yōu)檫B續(xù)的再生運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)選用變頻器及制動(dòng)電阻時(shí),其容量應(yīng)該留有充分裕量。大車行走時(shí),電動(dòng)機(jī)的變頻器容量選擇,相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)容量或略大一點(diǎn)容量的變頻器,特別在減速時(shí),如果希望在短時(shí)間內(nèi)停止,由于負(fù)載的慣性很大,所以通常利用制動(dòng)裝置。裝有升降及大車移動(dòng)變頻器的升降吊車系統(tǒng)如。
持住重物。為了防止因變頻器出現(xiàn)臨時(shí)故障,致使吊車停止在半空中,系統(tǒng)中設(shè)置了異常放大控制回路,可以從地面的懸吊式操作盒進(jìn)行控制操作。升降吊車運(yùn)行模式見。
2變頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求2.1電動(dòng)機(jī)選型大車與小車用電動(dòng)機(jī),可選用普通的籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī);升降電動(dòng)機(jī),由于要求較高,應(yīng)選用變頻專用的籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。
2.2調(diào)速方法采用具有矢量控制功能的變頻調(diào)速系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速可小車移動(dòng)操作臺(tái)升降起重機(jī)控制系統(tǒng)該控制系統(tǒng)配置了防止提升超限的異常限制裝置,一旦機(jī)器出現(xiàn)故障,則此限制開關(guān)動(dòng)作,直接切斷2.3制動(dòng)方法采用再生制動(dòng)、直流制動(dòng)和電磁機(jī)械制動(dòng)相結(jié)合的方式,這里應(yīng)注意的問題有:首先,通過變頻調(diào)速系統(tǒng)的再生制動(dòng)和直流制動(dòng)將運(yùn)動(dòng)中的大車、小車或升降的轉(zhuǎn)速迅速而準(zhǔn)確地降為0;其次,變頻器的輸出電壓在起動(dòng)時(shí)均為低速,電壓也低,電磁鐵的吸引力減弱,制動(dòng)器不能松開,所以,制動(dòng)器電源不能像電機(jī)一樣接在變頻器的輸出端,一定要接在變頻器的輸入端;第三,對于升降,常常需要重物在半空中停留一段時(shí)間提升主電源,使電動(dòng)機(jī)停止,同時(shí)由電磁制動(dòng)器動(dòng)作保(如重物在空中平移時(shí)),而變頻調(diào)速系統(tǒng)雖然能使重物71994-2015ChinaAcademicournalElectronic停住,但因容易受到外界因素的干擾!如在平移過程中常出現(xiàn)的瞬間斷電等",可靠性較差。因此,需采用外帶電磁制動(dòng)器進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)。
3對電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的分析大車與小車拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況與普通負(fù)載無異,故主要分析升降系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)。
3.1空載(包括極輕負(fù)載)運(yùn)行由于升降的機(jī)械系統(tǒng)采用了變速箱減速,具有自鎖功能,故空載時(shí)主要由摩擦阻力構(gòu)成。
當(dāng)運(yùn)行重物上升時(shí),完全是電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)矩作用的結(jié)果。這時(shí),電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)矩方向相同,電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài),其機(jī)械特征在第I象限,工作點(diǎn)如中的A點(diǎn)高速)與B點(diǎn)低速)所示。
當(dāng)下降運(yùn)行時(shí),由于變速箱自鎖的原因,空載及輕載時(shí)是無法靠自重下降的,故下降運(yùn)行只能通過反接電源來實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向仍與轉(zhuǎn)矩方向相同,但方向反了,其機(jī)械特征在第"象限,工作點(diǎn)如中的C點(diǎn)高速)與D點(diǎn)低速)所示。
不同狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)3.2重載運(yùn)行當(dāng)上升運(yùn)行時(shí),工作點(diǎn)右移至A+點(diǎn)和B+點(diǎn)。
當(dāng)下降運(yùn)行時(shí),工作點(diǎn)右移至第象限,如中的C+點(diǎn)高速)和D+點(diǎn)低速)所示。這時(shí),由于重力加速度的原因,電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度將超過同步轉(zhuǎn)速而進(jìn)入再生制動(dòng)狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是反轉(zhuǎn)下降)的,但其轉(zhuǎn)矩的方向卻與旋轉(zhuǎn)方向相反,是正方向的,其作用是防止重物不斷加速,使重物穩(wěn)速下降。同時(shí),變速箱的自鎖作用將阻礙重物下降,故重量相同的重物在及速度檔次等。所有這些,都可以通過可編程控制器進(jìn)行無觸點(diǎn)控制。
在行車控制系統(tǒng)中,當(dāng)電磁鐵制動(dòng)器抱住之前和松開之后的瞬間,極易發(fā)生重物由停住狀態(tài)下滑的現(xiàn)象,稱為溜鉤。防止溜鉤的控制需要注意的關(guān)鍵點(diǎn):一是電磁制動(dòng)器在通電到松開!或從斷電到抱住)之間是需要時(shí)間的,約為0.6/(視型號和大小而定)。因此,變頻器不能過早地停止輸出。
二是變頻器必須避免在電磁制動(dòng)器抱住的情況下輸出較高頻率,以免發(fā)生因過流“而跳閘的誤動(dòng)作。
5具體控制方法5.1重物停住的控制過程一是設(shè)定一個(gè)‘停止起始頻率bs,當(dāng)變頻器下降到Zbs時(shí),變頻器將輸出一個(gè)’頻率到達(dá)信號“,發(fā)出制動(dòng)電磁鐵斷電指令。
于制動(dòng)電磁鐵從開始釋放到完全抱住所需要的時(shí)間。
三是變頻器將工作頻率下降至零。上述過程如所示。
正轉(zhuǎn)制動(dòng)抱閘要求制動(dòng)抱閘開始制動(dòng)抱閘完成重物停住的控制過程5.2變頻器的零速全轉(zhuǎn)矩功能和直流強(qiáng)勵(lì)磁功能為了有效地防止溜鉤,某些新型變頻器設(shè)置了一些獨(dú)特的制動(dòng)功能。
5.2.1零速全轉(zhuǎn)矩功能變頻器可以在速度為零的狀態(tài)下,保持電動(dòng)機(jī)有足夠大的轉(zhuǎn)矩,且不需要速度反饋裝置。這一功能保證了升降電動(dòng)機(jī)由升降狀態(tài)降速為零時(shí),電動(dòng)機(jī)能夠使重物在空中停住,直到電磁制動(dòng)器將軸抱住為止,從而防止了溜鉤。
下降時(shí)構(gòu)成的負(fù)載轉(zhuǎn)矩比上升時(shí)小。
4變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制要點(diǎn)行車拖動(dòng)系統(tǒng)的控制動(dòng)作包括:大車的左、右行及速度檔次;小車的前、后行及速度檔次;升降電機(jī)升、降5.2.2起動(dòng)前的直流強(qiáng)勵(lì)磁功能變頻器可以在起動(dòng)之前自動(dòng)進(jìn)行直流強(qiáng)勵(lì)磁,使電動(dòng)機(jī)有足夠大的轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的2002)維持重物在空中的停住狀態(tài),以保證電磁制動(dòng)器在釋放過程中不會(huì)溜鉤。
6行車采用變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)6.1可靠性顯著提高6.1.1消除了電動(dòng)機(jī)的薄弱環(huán)節(jié)由于用籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)取代繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī),從而消除了電刷和滑環(huán)等薄弱環(huán)節(jié)。
6.1.2行車運(yùn)行過程可靠行車電機(jī)多用于低速狀態(tài),速度平穩(wěn),振動(dòng)減小,可延長電機(jī)壽命。
6.1.3延長制動(dòng)電磁鐵的使用壽命原拖動(dòng)系統(tǒng)是在運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行抱閘的。采用變頻調(diào)速后,可以在基本停住的狀態(tài)下進(jìn)行抱閘,閘皮的磨損情況將大為改善。
6.1.4操作手柄不易損壞原系統(tǒng)的操作手柄因受力較大,屬于易損件。采用變頻調(diào)速后,操作手柄的受力很小,不易損壞。
6.1.5控制系統(tǒng)故障率下降原系統(tǒng)是由復(fù)雜的接觸器、繼電器系統(tǒng)進(jìn)行控制,故障率較高。采用變頻調(diào)速系統(tǒng)后,控制系統(tǒng)可大大簡化,可靠性大為提高。
6.2節(jié)能效果顯著提高繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行時(shí),轉(zhuǎn)子回路的外接電阻內(nèi)消耗大量電能。采用了變頻調(diào)速系統(tǒng)后,非但外接電阻內(nèi)消耗的大量電能可以完全節(jié)約,而且在放下重物時(shí),還可以將重物釋放的位能反饋給電源。
6.3調(diào)速質(zhì)量明顯提高采用變頻調(diào)速系統(tǒng)后,調(diào)速比可達(dá)1 50以上,調(diào)速精度達(dá)1-,且調(diào)速平穩(wěn),能夠長時(shí)間低速運(yùn)行,具有很高的定位精度和運(yùn)行效率。
6.4可簡化傳動(dòng)鏈由于可以進(jìn)行無級調(diào)速,從而在機(jī)械上省去了非標(biāo)設(shè)計(jì)的減速箱,使傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。
7選用變頻器應(yīng)注意的事項(xiàng)一是變頻器易在振動(dòng)大、低電壓時(shí)跳閘,使電動(dòng)機(jī)斷電,因此行走失控或落下的危險(xiǎn)性較大,應(yīng)該設(shè)計(jì)完善的安全裝置,使得電磁制動(dòng)器自動(dòng)作用;二是行車大車多為兩臺(tái),應(yīng)選用型號、功率、轉(zhuǎn)速相同的行車,變頻器容量也應(yīng)選擇為兩臺(tái)電機(jī)容量之和以上,使行車始終按同一頻率、速度運(yùn)行;三是在升降機(jī)上安裝變頻器時(shí),應(yīng)該選用同變頻器材料相同的耐高溫及耐振材料;四是除了保證電滑輪不脫線外,還應(yīng)該采取其它安全措施,保證一旦突然來電時(shí),緊急制動(dòng)器起作用,代替變頻器工作;五是由于變頻器控制時(shí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)距比直接電源時(shí)的小,故應(yīng)該使電動(dòng)機(jī)容量適量增大;六是在下放時(shí),電動(dòng)機(jī)為連續(xù)再生運(yùn)行狀態(tài),因此,應(yīng)該充分考慮包括變頻器在內(nèi)的容量確定問題。
?。ㄉ辖拥?頁)3.6.2原鹵與洗鹽母液匹配加料生產(chǎn)周期3個(gè)階段加料原鹵與洗鹽母液回收量應(yīng)為:前期1~10d)原鹵與洗鹽母液按1:3.5,中期10'20d)按1:3,后期20d~停機(jī))按12.5,這樣可從根本上解決蒸發(fā)罐里料液成份的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定,這為生產(chǎn)周期的穩(wěn)定,也為我廠80-以上鹽產(chǎn)品NaCl含量達(dá)到并超過優(yōu)級鹽標(biāo)準(zhǔn)打下良好基礎(chǔ)。那些不需要加料的洗鹽母液,通過凈化,去除Ca2+、Mg2+,作為鹽硝聯(lián)產(chǎn)2線生產(chǎn)原料。
3.6.3主蒸汽流量的穩(wěn)定熱電現(xiàn)有3臺(tái)鍋爐投入生產(chǎn)運(yùn)行,與以前2臺(tái)鍋爐相比,供汽比較穩(wěn)定。根據(jù)生產(chǎn)需要,將主蒸汽供汽流量調(diào)整控制在32~35t/h,力求平穩(wěn),滿足生產(chǎn)需要。
4結(jié)論前平均班產(chǎn)290t提高到現(xiàn)在班產(chǎn)320t;在強(qiáng)化制鹽五穩(wěn)定“的基礎(chǔ)上,目前生產(chǎn)工況穩(wěn)定,生產(chǎn)周期達(dá)到40d左右;噸鹽消耗逐步下降,噸鹽電耗由46kWh下降到44kW,h,噸鹽汽耗由原來1.23t下降到1.15t,噸鹽鹵耗由原來4.8m3下降到4.5m3.在蒸發(fā)系統(tǒng)技改的同時(shí),脫水干燥系統(tǒng)也要同步配套。錐蘭離心機(jī)已更換成雙級推料P60型離心機(jī),振動(dòng)流化床已在1999年更新為GFC?32型沸騰床。蒸發(fā)系統(tǒng)的技改成功,為企業(yè)的發(fā)展打下良好基礎(chǔ),也為真空制鹽老系統(tǒng)改造提高產(chǎn)量提供很好的經(jīng)驗(yàn)。