變頻器的應(yīng)用實(shí)例
發(fā)布時(shí)間:2019-08-02 10:20:18來(lái)源:
一. 變頻器在水泵、風(fēng)機(jī)控制方面的應(yīng)用
泵類(lèi)負(fù)載和風(fēng)機(jī)是目前工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用變頻器比較多的設(shè)備,它們又比較具有節(jié)能潛力。它們主要以離心泵和離心風(fēng)機(jī)為主。水泵又分排水泵、空調(diào)水泵、陳列(冷藏)柜水泵、灌藥泵、大型高壓(中壓)水泵等等。風(fēng)機(jī)分換(排)氣風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、溫室(房)溫控風(fēng)機(jī)等等。
㈠泵類(lèi)負(fù)載
水泵的負(fù)載性質(zhì)是平方遞減轉(zhuǎn)矩型,有下列關(guān)系:水泵的流量Q與轉(zhuǎn)速n成正比;揚(yáng)程H與轉(zhuǎn)速n的三次方成正比;電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源頻率F成正比.因此改變電動(dòng)機(jī)電源頻率,可改變電機(jī)即水泵的轉(zhuǎn)速,從而達(dá)到調(diào)節(jié)給水流量和水泵的揚(yáng)程的目的.
1.排水泵:
在化工廠(chǎng)、市政工程、農(nóng)田灌溉等許多地方,雨水及工業(yè)用水都會(huì)用到排水泵。
2.空調(diào)水泵:
有些建筑物裝有集中供氣方式的冷暖空調(diào),為給每層樓的空調(diào)機(jī)供給熱交換用的冷水,設(shè)置了冷水泵。
3.陳列(冷藏)柜水泵:
冷藏陳列柜熱負(fù)載隨外界氣溫的不同而變化較大,冷凍機(jī)、冷卻水泵、冷卻塔設(shè)備的容量需要根據(jù)夏季比較大負(fù)載量確定,這樣中等熱負(fù)載及冬季小負(fù)載的時(shí)期時(shí),運(yùn)行效率低,雖然此時(shí)可以對(duì)冷凍機(jī)卸載進(jìn)行容量控制,降低功耗,但冷卻水泵基本與夏季一樣定速運(yùn)行(而此時(shí)冷卻水用量降低),還是浪費(fèi)電能,利用變頻器可以使冷卻水泵調(diào)速運(yùn)行,達(dá)到節(jié)能的目的。許多冷庫(kù)用上變頻器后節(jié)能非常明顯。
4.灌藥泵:
變頻器用在灌藥泵控制,同時(shí)也可以對(duì)冷水循環(huán)泵、放水泵進(jìn)行調(diào)速控制,節(jié)能效果顯著。
5.大型高壓(中壓)水泵:
高壓(中壓)大型水泵、風(fēng)機(jī)和潛油電泵廣泛應(yīng)用在礦山、冶金、油田、石化、電廠(chǎng)、水廠(chǎng)等等。
㈡風(fēng)機(jī)負(fù)載
風(fēng)機(jī)風(fēng)的阻力與轉(zhuǎn)速的二次方成正比,軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。
1.換(排)氣風(fēng)機(jī):
在化工、紡織、石油、礦山等很多企業(yè)和場(chǎng)合都會(huì)用到大中型換(排)氣風(fēng)機(jī)。
2.冷卻風(fēng)機(jī):
冷卻塔有幾個(gè)室組成,各室的冷卻風(fēng)機(jī)根據(jù)實(shí)際可以用變頻器控制,達(dá)到節(jié)能效果。大型電動(dòng)機(jī)也用到冷卻風(fēng)扇,由變頻器控制。
3.鍋爐鼓風(fēng)機(jī):
鍋爐上的鼓風(fēng)機(jī)通常有壓力式與吸引式鼓風(fēng)機(jī)。例如發(fā)電廠(chǎng)用的鍋爐鼓風(fēng)機(jī)白天高峰期在80%的上限轉(zhuǎn)速運(yùn)行,晚間多運(yùn)行在低速區(qū)域。
4.溫室(房)溫控風(fēng)機(jī):
大型農(nóng)業(yè)栽培用房室內(nèi)溫度控制、畜舍用換氣風(fēng)扇、紡織企業(yè)的控溫車(chē)間等等都會(huì)用到變頻器。
二. 變頻器在電梯上的運(yùn)用
電梯傳動(dòng)方式根據(jù)升降轎廂的動(dòng)力不同可分為繩索式和液壓式。液壓式電梯采用變頻器控制泵的轉(zhuǎn)速,以調(diào)節(jié)泵的輸出流量,從而提高系統(tǒng)控制品質(zhì)。繩索式電梯又分為低速電梯和高速電梯,都可采用變頻器控制。另外電梯門(mén)的控制也可采用變頻器控制。
超高層大廈需要利用超高速電梯,采用變頻器控制的高速電梯傳動(dòng)系統(tǒng)。為了使高速電梯乘坐舒適,必須降低振動(dòng)和噪聲。特別是超高速電梯,由于樓層高、繩索長(zhǎng),使繩索驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的彈性系數(shù)變小,故容易產(chǎn)生轎廂縱振動(dòng)。電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)頻率轉(zhuǎn)動(dòng)的變化,容易產(chǎn)生與機(jī)械系統(tǒng)共振。因此,應(yīng)減低共振強(qiáng)度,降低振蕩源(卷?yè)P(yáng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng))。為使電梯運(yùn)行獲得更好的動(dòng)、靜態(tài)性能,建議使用矢量控制的高性能的變頻器。在選用變頻器時(shí)比較好采用大一數(shù)量級(jí)選配.即11KW電動(dòng)機(jī)選15KW的變頻器。
液壓電梯不必在大樓頂上設(shè)置機(jī)房,多用于低層樓房,采用變頻器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行平滑控制,控制液壓泵的輸出量從而控制轎廂的速度,可省去停車(chē)前的低速爬行區(qū),有效地提高了電梯的性能。
三. 變頻器在機(jī)床、起重機(jī)方面的應(yīng)用
㈠機(jī)床的變頻器控制
在機(jī)床主軸上采用變頻器可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速,從而使磨具或刀具以比較小的磨損產(chǎn)生比較高的粗糙度和加工精度。機(jī)床工作臺(tái)由變頻器取代液壓傳動(dòng),可縮短傳動(dòng)響應(yīng)時(shí)間,變頻器的調(diào)速范圍寬、控制精度高,而且具有很多自動(dòng)功能,可有效提高機(jī)床的加工效率。
1.自動(dòng)車(chē)床
自動(dòng)車(chē)床主要用于高速加工滾珠絲杠等精密部件,由通常的凸輪控制改變?yōu)閺?fù)合數(shù)控車(chē)床后,有效的提高了生產(chǎn)效率。成為具有穩(wěn)定精密加工與良好性能的機(jī)械,人們將利用變頻器與數(shù)控裝置結(jié)合起來(lái),縮短了自動(dòng)車(chē)床的加工周期。
自動(dòng)車(chē)床對(duì)變頻器的要求有以下幾個(gè)方面;不經(jīng)過(guò)停止?fàn)顟B(tài)直接由正轉(zhuǎn)狀態(tài)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)狀態(tài);變頻器的輸出頻率為120Hz以上;具有急劇減速的再生制動(dòng)裝置,同時(shí)具有制動(dòng)功能,減速結(jié)束時(shí)不采用機(jī)械閘即可完全停車(chē);低速時(shí)速度變化率小,運(yùn)行平滑。
利用變頻器控制后,縮短了加工周期,提高了生產(chǎn)率、速度再現(xiàn)性好、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,可將帶制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)更換為通用電動(dòng)機(jī)而不需要維護(hù)。制動(dòng)電阻的大小由減速頻率決定,應(yīng)該根據(jù)比較繁重運(yùn)行時(shí)的參數(shù)進(jìn)行選擇。由于溫度高,應(yīng)適當(dāng)考慮安裝位置,注意電動(dòng)機(jī)的低頻振動(dòng)。如果在低速時(shí)要求充分大的轉(zhuǎn)矩,則可使用通風(fēng)型專(zhuān)用電動(dòng)機(jī);由于速度可調(diào)范圍大,故需要考慮機(jī)械部件的匹配,以防止發(fā)生諧振。
2.數(shù)控車(chē)床
數(shù)控車(chē)床的主軸如果采用齒輪變速,其速度比較多只有30段可供選擇,難以進(jìn)行精密恒定線(xiàn)速度控制,且需要按時(shí)定期維修離合器。直流型主軸雖然可以無(wú)級(jí)調(diào)速,但必須維護(hù)換向器,其比較高轉(zhuǎn)速亦受到限制。數(shù)控車(chē)床的主軸若采用變頻器控制即可消除這些限制,可對(duì)普通電動(dòng)機(jī)直接變速傳動(dòng),因此可以去掉離合器,實(shí)現(xiàn)主軸的無(wú)級(jí)調(diào)速。
3.立式車(chē)床
立式車(chē)床主要用于內(nèi)、外徑及重量大的工件,其加工件重量大,故主軸電動(dòng)機(jī)的容量大,傳動(dòng)調(diào)速部件的齒輪、離合器等機(jī)械部分的尺寸也很大,可利用變頻器進(jìn)行控制。對(duì)于大外徑工件,由外向內(nèi)連續(xù)切削時(shí),可采用變頻器控制可實(shí)現(xiàn)恒線(xiàn)速切削;提高效率,由于立式車(chē)床一般不需要突然加、減速,因此,可選用通用變頻器而不用專(zhuān)用變頻器。主軸傳動(dòng)采用中容量變頻器,刀架進(jìn)給采用小容量變頻器。
4.單臂龍門(mén)刨床
國(guó)產(chǎn)單臂龍門(mén)刨床的走刀系統(tǒng)一般采用超越離合器,分為“快速”、“空”、“自動(dòng)”三擋,刀架的選擇由換擋實(shí)現(xiàn)?!翱焖佟睋跤糜谡{(diào)整刀架的位置,“自動(dòng)”擋用于正常的刨削,在工作臺(tái)前進(jìn)換后退時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn),做走刀準(zhǔn)備;在工作臺(tái)后退換前進(jìn)時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)刀架移動(dòng),移動(dòng)的距離有調(diào)整超越離合器的行程確定,在雕刻度盤(pán)上指示。由于該機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜,在使用一段時(shí)間后經(jīng)常出現(xiàn)不走刀或走刀距離不一致的情況,影響加工質(zhì)量。走刀系統(tǒng)主電機(jī)采用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),采用PLC控制新電氣柜,同時(shí)用變頻器改造走刀系統(tǒng)。需要較頻繁的啟、制動(dòng),可適當(dāng)放大容量。對(duì)變頻器及PLC的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,考慮到變頻器在低速時(shí)出力較小,將變頻器的輸出功率下限定在3Hz,將低速時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩適當(dāng)提高,另外,雖然變頻器的比較高輸出頻率能達(dá)200Hz,但對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō),超過(guò)50Hz(比較高不超過(guò)60Hz)后輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)下降,可能帶不動(dòng)負(fù)載.變頻器及PLC的設(shè)定參數(shù)為;比較高輸出功率50Hz;比較低輸出頻率3Hz;點(diǎn)動(dòng)頻率(快速走刀)50Hz;速度上升、下降時(shí)間各位0.3s,PLC內(nèi)設(shè)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間0.7s。將走刀速度的機(jī)械換擋分別放在高、低檔上,測(cè)得每次走刀的距離為;低速當(dāng)0.25~4.5mm(對(duì)應(yīng)3~50Hz);高速擋0.9~15mm(對(duì)應(yīng)3~50Hz),重復(fù)誤差小于10%,滿(mǎn)足機(jī)械加工要求。
(1)干擾問(wèn)題。由于變頻器是高頻電力電子設(shè)備,當(dāng)其運(yùn)行時(shí)(特別是低速時(shí))會(huì)產(chǎn)生較大的干擾?,F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)與變頻器輸出線(xiàn)穿同一個(gè)蛇皮管的24V信號(hào)線(xiàn)受干擾嚴(yán)重,變頻器一啟動(dòng),原來(lái)的常開(kāi)信號(hào)在PLC側(cè)檢測(cè)出來(lái)常閉,使動(dòng)作錯(cuò)誤,后將這一觸點(diǎn)信號(hào)改為常閉,使其形成回路,解決了該問(wèn)題,抗干擾更徹底的解決辦法是對(duì)變頻器加隔離變壓器或輸入,輸出電抗器。
(2)變頻器啟、制動(dòng)問(wèn)題。正常工作時(shí),走刀電機(jī)每分鐘需啟、制動(dòng)5~10次,較為頻繁,而且啟動(dòng)時(shí)間也較短,電流沖擊大,如果選用性能較差的變頻器驅(qū)動(dòng),很可能會(huì)引起變頻器及電機(jī)的過(guò)熱和損壞。
(3)接觸器切換問(wèn)題。該變頻器可分別控制垂直和右側(cè)刀架電機(jī),必須注意只能在電機(jī)停止時(shí)切換,否則可能引起變頻器損壞,在PLC程序序里做必要的互鎖。利用PLC與變頻器相結(jié)合來(lái)改造刨床走刀系統(tǒng),可簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)、降低故障率方便操作,具有較高的使用價(jià)值。
5.螺紋磨床
螺紋磨床的電氣控制部分大多采用繼電器的順序控制,機(jī)床采用交磁擴(kuò)大機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)與測(cè)速發(fā)電機(jī)的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),但產(chǎn)品質(zhì)量差、檢修難度也大.為此,可采用變頻器進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,使其性能良好、維護(hù)方便.
6.剃齒機(jī)
整形機(jī)一般由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)整形器,對(duì)工件進(jìn)行精密的研磨,它根據(jù)工件的材料,大小及加工要求等條件改變整形器速度,采用變頻器控制可提高其性能。剃齒機(jī)是整形機(jī)的一種,剃齒器與作為工件的齒輪嚙合,根據(jù)正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)方向不斷切換旋轉(zhuǎn),從而將齒輪部的兩面打磨光滑。
使用變頻器控制剃齒機(jī)具有一次下優(yōu)點(diǎn);由于是無(wú)觸點(diǎn)正反轉(zhuǎn)進(jìn)行,故不需要維修;正、反轉(zhuǎn)換方向的沖擊電流小,可采用較小容量的電源設(shè)備;可進(jìn)行60Hz 以上的高速運(yùn)行,擴(kuò)大了加工件的適用范圍,提高了機(jī)械能力;與機(jī)械式變頻器相比,縮短了變速時(shí)的作業(yè)時(shí)間,故可大幅度提高作業(yè)效率。
由于需要反復(fù)進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行,而且要求盡可能縮短加工周期,因此應(yīng)用時(shí)需注意兩個(gè)問(wèn)題;一是變頻器的制動(dòng)能力,通用變頻器內(nèi)裝的制動(dòng)電路并不是連續(xù)額定工作的,故應(yīng)注意其是否工作在允許范圍內(nèi);二是確定比較短加、減速時(shí)間,為縮短加工周期,應(yīng)盡可能減小與機(jī)器研磨無(wú)關(guān)的加、減速時(shí)間,通過(guò)計(jì)算出加、減速時(shí)間來(lái)確定變頻器及電動(dòng)機(jī)的容量。
㈡起重機(jī)的變頻器控制
1.升降吊車(chē)
升降吊車(chē)是重物裝卸時(shí)不可缺少的工具,有時(shí)是生產(chǎn)線(xiàn)的組成部分,升降吊車(chē)的控制主要采用手動(dòng)操作方式,但作為生產(chǎn)過(guò)程的一個(gè)組成部分,實(shí)現(xiàn)高定位精度、防振動(dòng)、平穩(wěn)加減速等功能的自動(dòng)控制是提高生產(chǎn)效率的有效方法。采用變頻器控制可實(shí)現(xiàn)提升電動(dòng)機(jī)與平移電動(dòng)機(jī)的調(diào)速,且具有以下優(yōu)點(diǎn):平移時(shí)采用軟啟動(dòng)和軟停止,可避免直接啟動(dòng)或用電磁制動(dòng)器急剎車(chē)時(shí)所造成的振動(dòng),實(shí)現(xiàn)吊車(chē)的平穩(wěn)運(yùn)行,吊車(chē)提升與放下速度可隨負(fù)載的作業(yè)內(nèi)容任意變化;采用高速及低速兩擋切換,可提高停止精度,減小細(xì)微的位置校正次數(shù),提高吊車(chē)的作業(yè)效率。
升降吊車(chē)配有升降、平移及行走目的的2~3臺(tái)電動(dòng)機(jī),使其能在x、y、z軸3個(gè)方向自由移動(dòng)。每臺(tái)電動(dòng)機(jī)根據(jù)其各自的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),停止及保存控制利用電磁制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。吊車(chē)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),如果通用變頻器電源不具有反饋功能,當(dāng)選用變頻器及制動(dòng)電阻時(shí),其容量應(yīng)留有充分的裕量。平移及行走電動(dòng)機(jī)的變頻器容量,應(yīng)根據(jù)各自的需要選擇相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)容量或者大一點(diǎn)容量的變頻器,尤其在減速時(shí),如果希望在短時(shí)間內(nèi)停止,由于負(fù)載的慣性大,通常采用制動(dòng)裝置.
控制系統(tǒng)配置了防止提升超過(guò)極限的異常限制裝置,一旦機(jī)器出現(xiàn)故障,則此限制開(kāi)關(guān)動(dòng)作,直接切斷提升主體電源,使電動(dòng)機(jī)停止,同時(shí)由電磁制動(dòng)器動(dòng)作保持住重物,為防止因變頻器故障是吊車(chē)停止在半空中,系統(tǒng)中放置了異常放大控制回路,可從地面的懸吊式操作盒進(jìn)行控制操作。
應(yīng)用變頻器控制后,由于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的開(kāi)關(guān)元件為無(wú)觸點(diǎn)式,使得電磁接觸器具有半永久性壽命;電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流被限制得很小,因此頻繁起動(dòng)及停止時(shí)電動(dòng)機(jī)的熱耗降低,壽命延長(zhǎng);由于電磁制動(dòng)器在低速時(shí)動(dòng)作,故其襯里使用期得到延長(zhǎng),保養(yǎng)費(fèi)用降低;吊車(chē)運(yùn)行平滑,在加、減速時(shí)的沖擊和振動(dòng)變小,減小了負(fù)載搖晃,運(yùn)行安全性大幅度提高由于升降機(jī)精細(xì)的升降速度控制,有效提高了產(chǎn)品(如電鍍拋光)的質(zhì)量;對(duì)于鍛模搬運(yùn)升降機(jī),可實(shí)現(xiàn)精確定位,以提高作業(yè)效率。
具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):變頻器跳閘時(shí)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)設(shè)計(jì)完善的安全裝置,使得電磁制動(dòng)器自動(dòng)作用;在升降機(jī)上裝置變頻器時(shí),用選用變頻器材料相同的耐高溫及耐振材料;除了保持電滑輪不脫線(xiàn)外,還應(yīng)采取其他安全措施,保持一旦突然斷電時(shí)緊急制動(dòng)器能夠起作用,代替變頻器工作;由于變頻器控制時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩比直接電源時(shí)的小,故應(yīng)使電動(dòng)機(jī)容量適當(dāng)增大;在下放時(shí)電動(dòng)機(jī)為連續(xù)再生運(yùn)行狀態(tài),應(yīng)充分考慮變頻器在內(nèi)的容量問(wèn)題。
2.輸送平臺(tái)車(chē)
在工廠(chǎng)內(nèi)各工段之間運(yùn)送鋼材等重物時(shí),經(jīng)常使用平臺(tái)車(chē),為提高平臺(tái)車(chē)的運(yùn)送速度、增加運(yùn)載重量、提高運(yùn)輸能力,需要增大電動(dòng)機(jī)的輸出功率,同時(shí)傳動(dòng)裝置的尺寸及重量也會(huì)加大。為此,采用在工頻以上的高速區(qū)內(nèi)有恒功率輸出特性的變頻器控制,在不增加電動(dòng)機(jī)尺寸的情況下,可有效增加運(yùn)送能力,利用工頻以上頻率使電動(dòng)機(jī)加速,則不改變傳動(dòng)部分的尺寸即可實(shí)現(xiàn)高速化。對(duì)于平臺(tái)車(chē),在裝載貨物時(shí),為防止貨物倒塌,對(duì)其比較高速度有限制。在卸貨后,空載時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩很小,可加快運(yùn)行速度,故可利用變頻器的高速運(yùn)行區(qū)域,由于拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)裝設(shè)在平臺(tái)車(chē)上,如果環(huán)境條件較差,如粉塵多、振動(dòng)強(qiáng)烈時(shí),比較適宜使用易于變頻器控制的籠型電動(dòng)機(jī)。
運(yùn)送平臺(tái)車(chē)一般有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng),變頻器容量為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)容量之和,兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)始終按同一頻率控制,即電動(dòng)機(jī)之間沒(méi)有大幅度的負(fù)載不平衡,即使在加、減速運(yùn)行時(shí),兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩也適當(dāng)分配,為防止在運(yùn)行軌道的兩端速度失控,必須考慮相應(yīng)的安全措施,一般通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)電氣制動(dòng)(即再生制動(dòng))使平臺(tái)車(chē)停止。另外還要考慮在異常情況下能夠使用電磁制動(dòng)器緊急制動(dòng),實(shí)現(xiàn)停車(chē)。
3.塔式起重機(jī)
塔式起重機(jī)多用于工業(yè)及民用建筑施工,由于其提升高度大、司機(jī)室位置較高,因此操縱難度大,尤其是起吊時(shí)對(duì)吊重的快速、準(zhǔn)確就位要求高,所以其起升機(jī)構(gòu)調(diào)速性能要好。傳統(tǒng)的起升機(jī)構(gòu)調(diào)速方法較多,由變極多速電動(dòng)機(jī)調(diào)速機(jī)構(gòu)、能耗制動(dòng)調(diào)速機(jī)構(gòu)、渦流制動(dòng)調(diào)速機(jī)構(gòu)等,這些調(diào)速機(jī)構(gòu)都存在調(diào)速范圍小、速度穩(wěn)定性差等缺點(diǎn),無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間在低速下降載荷(大起重量的塔機(jī)低速運(yùn)行時(shí)間都超過(guò)20%機(jī)構(gòu)總運(yùn)行時(shí)間)且可靠性低、維護(hù)量大、能耗高。
塔機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)應(yīng)選用適合頻繁啟動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的變頻電機(jī),目前國(guó)外以4極作為變頻電機(jī)的首選極數(shù),用變頻器驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)時(shí),由于變頻器的換向以及開(kāi)關(guān)元件瞬間開(kāi)閉產(chǎn)生的沖擊電壓(浪涌電壓)而引起電機(jī)絕緣惡化,因此對(duì)電壓型PWM變頻器,應(yīng)盡量縮短變頻器于電機(jī)之間的接線(xiàn)距離或考慮加入阻尼回路(濾波器)。
塔機(jī)起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)中特別需防止溜鉤,在電磁制動(dòng)器抱住之前和松開(kāi)之后的瞬間,極易發(fā)生重物由停止?fàn)顟B(tài)下滑現(xiàn)象,成為溜鉤。本控制系統(tǒng)中通過(guò)PLC和變頻器之間信號(hào)的適當(dāng)配合,利用變頻器具有的零速全轉(zhuǎn)矩功能,可有效防止溜鉤,其原理是在變頻器在速度為0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,可保證當(dāng)?shù)蹉^由升降狀態(tài)降速為0時(shí)電機(jī)能使重物在空中停止,直到電磁制動(dòng)器將軸抱住為止,從而防止溜鉤。
3.變頻器制動(dòng)單元
在采用變頻器的交流調(diào)速控制系統(tǒng)中,電動(dòng)機(jī)是通過(guò)降低變頻器輸出頻率而實(shí)現(xiàn)減速的,當(dāng)重載快速下降時(shí),由于重力加速度的原因,電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)變頻器輸出頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速,電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài),負(fù)責(zé)的機(jī)械能將被轉(zhuǎn)換為電能并被反饋給變頻器,變頻器直流回路的電容因充電而使電壓升高,為了不使電壓過(guò)高而導(dǎo)致變頻器的過(guò)電壓保護(hù)電路動(dòng)作切斷變頻器的輸出,此時(shí)可在其直流電路中設(shè)一個(gè)三極管。當(dāng)電壓超過(guò)一定界限時(shí),制動(dòng)三極管將會(huì)導(dǎo)通,過(guò)剩的電能通過(guò)與之相接的制動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉,此裝置即為變頻器的制動(dòng)單元。