現(xiàn)在，我國的建筑用塔式起重機已越來越普遍，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，到處都有塔機的應(yīng)用。計算機輔助設(shè)計、微電子技術(shù)、程控語言控制技術(shù)都在塔機上得到了應(yīng)用。其中啟升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、小車變幅機構(gòu)的控制發(fā)展趨勢是采用變頻器控制。回轉(zhuǎn)機構(gòu)的特點是具有較大的慣性沖擊，啟動過快沖擊大，停車和打反轉(zhuǎn)都不允許過快過急，否則不僅運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，還會損壞機構(gòu)。更好的解決辦法是采用回轉(zhuǎn)專用減速機，同時采用變頻調(diào)速使起制動比較平穩(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。

塔吊是靠起重臂回轉(zhuǎn)來保證其工作覆蓋面的，回轉(zhuǎn)運動的產(chǎn)生是通過上、下回轉(zhuǎn)支座分別裝在回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)外圈上，并由回轉(zhuǎn)機構(gòu)驅(qū)動小齒輪，小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的大齒圈嚙合，帶動回轉(zhuǎn)上支座相對于下支座運動。大齒圈需要兩至四個小齒輪驅(qū)動，小齒輪均勻放在大齒圈四周，如圖1。

塔機回轉(zhuǎn)慣性很大，回轉(zhuǎn)起、制動時往往會有慣性沖擊。為保證回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，回轉(zhuǎn)機構(gòu)工作特性要軟，回轉(zhuǎn)加減速度一定要小，要求驅(qū)動小齒輪的電動機之間保持同步。

為實現(xiàn)驅(qū)動小齒輪的電動機之間保持同步，采用具有同步控制應(yīng)用宏的VACON變頻器。作為低壓變頻器領(lǐng)域的主要領(lǐng)導(dǎo)者之一的芬蘭瓦薩控制系統(tǒng)有限公司, 是世界上唯一的一家變頻器專業(yè)制造商。其研發(fā)的VACON變頻器具有可編程功能，有專用于起重機的起升應(yīng)用宏和回轉(zhuǎn)主從同步控制應(yīng)用宏，具有優(yōu)良的控制性能。

VACON變頻器主從同步控制應(yīng)用宏是為采用NXP系列變頻器且電機軸之間由齒輪、鏈條、皮帶等連接的應(yīng)用系統(tǒng)而設(shè)計的。

外部控制信號只提供給主NXP變頻器，主變頻器經(jīng)過系統(tǒng)總線控制從變頻器。主變頻器采用典型的速度控制狀態(tài)，其它的從變頻器是轉(zhuǎn)矩或速度參考。

從變頻器轉(zhuǎn)矩參考控制用于當(dāng)主變頻器與從變頻器軸之間為剛性連接時，如齒輪、鏈條連接。以便驅(qū)動之間沒有速度差別。從變頻器速度參考控制用于當(dāng)主變頻器與從變頻器軸之間柔性連接時，以便驅(qū)動之間略為有速度差別。

主從變頻器通過擴展卡NXOPTD2連接，擴展卡之間同過光纜實現(xiàn)通訊。變頻器在這種連接方式下，比較左邊的為主變頻器，其他的為從變頻器。在主變頻器上的擴展板NXOPD2是默認(rèn)的跳線選擇，如X6:1-2 , X5: 1-2. 在從變頻器上的擴展板NXOPD2是必須改成如下的跳線選擇，如X6:1-2 , X5: 2-3。每臺變頻器驅(qū)動各自電機，通過主從控制功能實現(xiàn)同步控制。

主從同步控制參數(shù)組設(shè)計了主從系統(tǒng)功能，主從參數(shù)通訊中沒有經(jīng)過系統(tǒng)總線從從機反饋給主機的信號，推薦把從機的故障輸出信號連接到主機外部故障輸入端。系統(tǒng)總線通訊中丟失從機將觸發(fā)#81系統(tǒng)總線錯誤，如果主機報警從機將報#80錯誤。參數(shù)敘述如下：

P2.12.1 主從選擇: 此參數(shù)定義了主從連接的驅(qū)動關(guān)系。主機次參數(shù)設(shè)定為Master ,主機將通過光纖通道傳輸主從控制字，速度參考，轉(zhuǎn)矩參考等。從機次參數(shù)設(shè)定為FOLLOWER同時把控制位置參數(shù)P3.1設(shè)定為Systembus.

P2.12.2 本機系統(tǒng)總線ID號:用于系統(tǒng)總線驅(qū)動。0~63每臺驅(qū)動器都有唯一的本機系統(tǒng)總線ID號。

P2.12.3 從機系統(tǒng)總線ID號：主從通訊中下一臺驅(qū)動器。

P2.12.4 系統(tǒng)總線通訊速度:設(shè)置系統(tǒng)總線通訊速度。0=1.5 Mbit/s 1=3 Mbit/s

P2.12.5 轉(zhuǎn)矩模式選擇: 主機是典型的速度控制。參數(shù)可選如下：

0=不用

1=速度控制：當(dāng)主從電機軸是柔性連接時，主機從機都可設(shè)置成此參數(shù)，以便允許主機從機之間速度有一些差別。

2=轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制驅(qū)動。當(dāng)主從電機軸是剛性連接時（用齒輪或鏈條）此參數(shù)用于從機選擇，以便主機從機之間沒有速度差別。

3=轉(zhuǎn)矩參考和速度控制器輸出中比較小值：轉(zhuǎn)矩選擇器比較轉(zhuǎn)矩參考值和速度控制器輸出值。用其中較小值作為電動機轉(zhuǎn)矩參考。只在特殊情況使用。

4=轉(zhuǎn)矩參考和速度控制器輸出中比較大值：轉(zhuǎn)矩選擇器比較轉(zhuǎn)矩參考值和速度控制器輸出值。用其中較大值作為電動機轉(zhuǎn)矩參考。只在特殊情況使用。

P2.12.6 轉(zhuǎn)矩標(biāo)定:對應(yīng)于電機額定轉(zhuǎn)矩。默認(rèn)值1000。此參數(shù)轉(zhuǎn)矩參考的標(biāo)定因子。選擇1000對應(yīng)于額定轉(zhuǎn)矩參考。

P2.12.7 負(fù)載分配比例：負(fù)載分配轉(zhuǎn)矩參考的百分?jǐn)?shù)。如設(shè)定100%=驅(qū)動器間根據(jù)額定轉(zhuǎn)矩分配負(fù)載。

P2.12.8 轉(zhuǎn)矩參考源選擇:從機轉(zhuǎn)矩參考源。

0=不用

1=主機

2=現(xiàn)場總線

3=模擬1信號

4=模擬2信號

P2.12.9 從機參考頻率：從機速度參考源。

0=從機本身參考頻率

1=主機參考頻率

2=主機輸出斜坡（從機斜坡不起作用）

此控制系統(tǒng)應(yīng)用在沈陽建筑機械廠K520塔吊上，回轉(zhuǎn)控制圖1中用4四個小齒輪分別用4臺11KW電動機驅(qū)動，4臺電動機分別由4臺Vacon變頻器驅(qū)動，構(gòu)成主從控制，變頻器1為主控制器設(shè)定為速度控制，其他3臺變頻器為從控制器設(shè)定為轉(zhuǎn)矩控制。工作中4臺電機的轉(zhuǎn)矩基本相等，回轉(zhuǎn)起、停控制平穩(wěn)，控制效果達(dá)到要求，用戶滿意。

應(yīng)用變頻器的回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)有如下優(yōu)點：

回轉(zhuǎn)起、停控制平穩(wěn)，由于采用芬蘭瓦薩控制系統(tǒng)有限公司的VACON變頻器,用其開放式編程平臺，開發(fā)的主從同步控制應(yīng)用宏，使控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的控制性能。同時系統(tǒng)運行安全，性能可靠，電動機發(fā)生過載、過壓、過流時，變頻器會及時給出報警，停止系統(tǒng)工作。高效節(jié)能，在變頻器控制下，電動機大部分時間沒有達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，節(jié)能效果明顯。采用變頻器控制塔吊的回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)性能優(yōu)越，具有很好的推廣價值。