吉隆变频器在塔式起重机上的应用
摘要:随着建筑行业的快速发展,机械塔式起重机(塔吊)也跟随着
建筑行业得到了广泛的应用。其调
速方式越来越多的由传统的变极
多速电机调速机构等多种低效率、
差性能的方式转向采用高性能的
变频器来实现。这不仅提高了系统
的可靠性、灵活性,扩大了系统的
调速范围,而且还显现出了速度控
制更X,高作业效率,起动、制动平缓,运行平稳的特点。
针对此行业特点,精益传动推出了精益 QTD2000 系列塔式起重机专
用三合一一体式变频器,该系列变频器巧妙地将起升、变幅和回转这
三个变频机构融为一体,同时加入 PLC 和极少的低压电器等外围电
路,组成一个系统。此系列变频器采用X良的无速度传感器磁通矢量
控制算法,使其具有较快的动态响应,X的电流限制技术和硬件X
化设计,非常适用于塔式起重机负载的驱动调速。
关键词:吉隆QTD-2000
塔式起重机变频 塔吊变频 塔机
一、塔式起重机(塔吊)起升机构传统的调速方式
起升机构是塔式起重机X重要的传动机构,目前传统的调速方
式要求重载低速,轻载高速,调速范围大。起升机构调速方式的X劣
直接影响整机性能。起升机构调速方式选择原则有三个:X先要平稳,
冲击小;其次要经济可靠,符合国情;三是要便于维修。
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目前传统的塔吊机构在速度控制上,常采用的是多速电机变X
调速;电磁离合器换档的减速器加带涡流制动的单速绕线转子电机调
速;普通减速器加带涡流制动的多速绕线转子电机转子串电阻获取较
软的 M-n 特性调速;或者采用差动行星减速器加双电机等方式。而这
些调速方式完全依靠大量的接触器等构成的电气柜控制,由于电气控
制系统比较复杂,而且电机起、制动和换档仍有较大的峰值电流和冲
击,对接触器等电气元件的质量有着严格的要求。即使在能保证质量
的情况下,也不能忽视外界的恶劣环境,粉尘或者是有害气体,它们
会对电动机的集电环、电刷以及接触器腐蚀较大,再加上操作程序不
规范,造成冲击电流大,触头腐蚀严重化,电刷冒火,电动机的转子
串电阻因长时间发热,而腐化,断裂,烧损,造成故障点多,故障率
高,电能的浪费。因而大大的降低了工作效率。
二、塔式起重机(塔吊)变频器调速方式
变频调速是当今XX的交流调速方式。吉隆QTD2000系列塔
式起重机三合一一体式变频器是由共直流母线的三台变频器,PLC,
低压电器等构成。利用变频调速还可以达到慢就位速度长时间运行;
实现零速制动,运行平稳无冲击,能延长结构和传动件的寿命,对钢
丝绳排绳和寿命大有裨益,同时提高了塔吊的安全性。
2.1 起升机构是塔式起重机X重要的传动机构。采用变频调速可
以使塔吊慢就位速度长时间运行;无X变速,运行平稳无冲击,延长
电机的使用寿命;采用高性能无速度传感器矢量变频驱动,从而使控
制更加X。
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2.2 回转机构的特点是具有较大的惯性冲击,启动过快冲击大,
停车和打反转都不允许过快过急,否则不仅运转不平稳,还会损坏机
构。X好的解决办法是采用回转X减速机,同时采用变频调速使起
制动更平稳。并且采用变频器控制以后使系统控制更为简单,控制系
统具有多重保护,使系统更加安全可靠。
2.3 变幅机构基本上都采用双速电机,在档位转换时是硬性转化,
没有速度过渡,容易产生冲击,使重物在空中摆动。采用变频调速时,
在档位转化过程中存在一个速度过渡过程,实现无X变速,可避免重
物在空中摆动,同时也可以把变幅电机换成普通鼠笼电机,可降低电
机成本。
吉隆QTD-2000系列变频器塔式起重机使用的基本原理是联动台
控制指令输出到 PLC 中,由 PLC 进行逻辑处理后输出控制变频器的
OP 控制端子,控制 PLC 的输出就控制了变频器的不同频率从而达到
不同的速度。利用变频器的多段频率运行调速。在运行的时候,对速
度进行切换时,速度是直接进行增大减小的。相对应的频率在原来的
基础上进行加减,不会出现从零速启动的现象,这样也就更好的减小
了对电机和机构的冲击。
变频器调速除具有以上X点外同时还具有过电流、过电压、欠
电压和输入、输出缺相保护,以及变频器X温、X载、电动机过载保
护等。
2.4 下图为吉隆QTD2000系列塔机X变频器和联动台
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2.5 下图为吉隆QTD2000 系列塔吊控制系统的基本框图
2.6 下图为吉隆 QTD2000 塔机X一体式变频基本控制接线图
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三、塔式起重机变频调速方案的X点
主要性能特点为:
3.1 在塔机操作调速平稳性,提高运行效率,改善X负荷作业,消除
了起制动冲击,减少电气维护,降低电能损耗方面取得实效。
3.2 调速范围宽,可满足塔机X定位控制要求的作业场合。
3.3 塔机变频化能实现软启软停,降低了机械传动冲击,显著改善钢
结构的承载性能,延长起重机的使用寿命。
3.4 起升、回转、变幅三合一高集成度设计,配合少许低压电器,有
效地解决原电气使用时接线复杂问题,降低系统的故障机率,方便维
护。
3.5 磁通矢量控制X越的变频力矩输出特性,配合机械制动器,保证
不会出现重物下滑,确保系统的操作安全。
3.6 消除共振、改善动刚度。塔机金属结构的共振与各机构的运动速
度和固有频率有关,传统的调速方式调速范围窄,有时不能完全避开
共振的临界转速。例如用涡流绕线电机串X调速,空载起升和满载下
降时钢架往往有较大共振,采用变频调速,可X规避共振现象。
3.7 节能效果良好。绕线转子异步电动机在低速运行时,转子回路的
外接电阻将消耗大量电能,变频调速可减少起动能耗和调速电阻的转
差功率损耗,效率高达 0.96~0.98,节能效果好,且下降过程中不
从电网获取能量,与传统调速方式相比整机节能约 20%以上。
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