酷马Q9000系列变频器在桥式起重机上的应用
变频器在铝电解桥式起重机上应用的几点注意事项
＝
ＵＤＣ２／Ｒｍｉｎ
×
ＥＤ％
式中 Ｐ ——抽动电阻所需的最大功率； ｒｅｓｉｓｔｏｒ
Ｕ ——直流制动电压（见选型手册）； ＤＣ
Ｒ ——允许的最小制动电阻值（见选型 ｍｉｎ
手册）；
ＥＤ％ ——有效制动周期，由下式定义
其结构多为单元化或模块化形式。由于使用方法不正 应用宏以对电动机进行驱动控制。铝电解桥式起重
确或设备环境不合理，将容易造成变频器误动作或发 机整套系统配置如表所示。
表 铝电解桥式起重机电控系统配置
机构名称 大车行走 工具小车行走 出铝小车行走 出铝钩提升机构 驾驶室旋转
变频器功率 ／ｋＷ １１０ １８．５ １８．５ ９０ ３
５） 变频器输入端安装噪声滤波器，避免由电源 进线引入干扰。
６） 在桥式起重机与电解车间之间配置隔离变 压器，使其与供电系统的其他设备分开。同时，根 据电压不稳的实际情况，选择允许电压波动范围 较宽的变频器。
变频器制动电阻的选择
在起重变频调速系统运行中，当停车或下降
时，重物产生的位势负载使电动机处于发电状态，
２） 尽量缩短控制回路的配线距离，并使其与主 线路分离。
３） 指定采用屏蔽线的回路，必须按规定进行， 如变频器到电动机之间的电缆必须屏蔽。变频器到 ＰＬＣ 之间的控制信号电缆必须屏蔽。
４） 变频器接地端子应按规定进行，以控制信号 屏蔽电缆，只有在两端接地的情况下，能得到最好 的屏蔽效果。施工时要特别注意，不能同电焊机，动 力接地混用。
随着电力电子技术和微电子技术的迅速发展， 生故障，或者无法满足预期的运行效果。我公司采用
变频调速技术目前已广泛应用于冶金、化工等各个 变频器对制铝设备的行走和升降进行控制已经有十多
行业。变频调速技术是根据电动机转速与工作电源 年的历史，多种品牌的变频器都在我公司生产的铝设
变频技术在起重设备上的应用
变频技术在起重设备上的应用摘要：变频器在桥式起重机主卷中的应用，调速采用矢量控制，其过程是将交流变为直流，然后由直流变为交流（即交—直—交）。
变频器采用微处理器编程正弦脉宽调制为方式，使输出电压接近正弦波。
变频器用于异步电动机具有足够的调速硬度和良好的低频转矩特性。
同时具备齐全的系统防护，控制性能好，设备连线简单，是交流电动机调速的一种趋势。
关键词：变频器矢量控制；异步电动机调速控制故障处理各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60Hz （50Hz）或100V/60Hz（50Hz），等等。
通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。
把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。
由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器。
他优越的性能使现在电机调速方式和使用性能得到了质的飞跃。
由于在企业的实际生产中电机需频繁起停，对电机稳定运行要求较高同时要减少电器设备的故障率降低企业运营成本，变频技术可以较好的解决上述问题。
下面简要介绍一下变频电机工作原理：我们知道，交流电动机的同步转速表达式为：n ＝ 60 f(1 － s)/p (1)式中 n———异步电动机的转速；f———异步电动机的频率；s———电动机转差率；p———电动机极对数。
由式 (1) 可知，转速 n 与频率 f 成正比，只要改变频率 f 即可改变电动机的转速，当频率 f 在 0 ～ 50Hz 的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。
变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
低压通用变频输出电压为 380 ～ 650V ，输出功率为 0.75 ～ 400kW ，工作频率为0 ～ 400Hz ，它的主电路都采用交—直—交电路。
变频调速技术在桥式起重机中的运用
修改意见已在文中标出。
红色部分是我修改的，你们再斟酌一下。
希望你们在节选相关文献中的内容时注意严谨性。
第一、节选内容不要唐突，要紧扣题目；第二、不要前后不搭；第三、写完后希望你们自己先通读一遍（有些句子的表达不通顺）；第四、我希望写论文的人还是要具备一些专业知识（即使“东拼西凑”也要凑得严谨完整）变频调速技术在桥式起重机中的运用摘要:随着工业制造业以及物流运输等行业的不断发展，桥式起重机被应用的地方越来越多，当发展水平不断提高时，传统的利用交流电动机的电气传动控制的弊端就逐渐显露出来，为了实现对桥式起重机更加简单的操作，快速启动并且灵活调速等诸多的功能要求，变频调速技术应运而生。
将变频调速技术运用在桥式起重机当中能够很大程度上增加起重机的灵活性、速度调控性及安全可靠性。
本文通过案例分析，讨论了传统起重机电气传动的不足之处，对变频调速技术在桥式起重机中的运用进行探析，希望对相关工作的研究起到一些参考作用。
关键词:变频调速；桥式起重机；运用0 引言由于桥式起重机的工作原理是利用转子回路串联电阻达到调速的目的，需要进行频率较大的开关操作，而且桥式起重机对于外界条件、调运物体的重量等要求较高，受影响的因素较多，在机械运行较为复杂的环境中桥式起重机容易受到影响导致其运行安全及稳定存在隐患。
将变频调速技术与桥式起重机结合能够让起重机的电机实现变频调速的效果，不仅能够提高起重机运行的安全性能，同时能够达到节能的目的，一举两得。
所以，在应该对于变频技术在桥式起重机中的运用进行进一步的探究，提高桥式起重机各方面的工作性能。
1. 传统的桥式起重机的操作方法与电气传动方式（1）传统的操作方法存在着很大的安全隐患。
桥式起重机的工作环境一般较差，空气质量不好，驾驶室中的温度也很高，同时存在着（红色部分没看懂）粉尘颗粒等，这对于机械操作人员的身体健康存在着威胁。
通常情况下桥式起重机的驾驶舱基本都是在空中，距离地面40-50米属于常见现象，此时任凭驾驶员的视力再好也很难对下方的情况作出准确的判断，所以会安排相应的人员指挥，配合工作，而双方也是互相看不见，凭借着对讲机等通讯设备交流，一旦交流受到影响或者配合出现失误，很有可能发生安全事故，所以这样的操作方法存在着安全隐患。
变频器在起重机械中的应用和挑战
变频器在起重机械中的应用和挑战在现代工业领域，起重机械被广泛应用于各种场合，如港口、建筑工地和物流中心等。
起重机械的运行受到电力控制系统的影响，而变频器作为现代电力控制技术的重要组成部分，其应用在提升起重机械的性能和效率方面起着重要作用。
本文将探讨变频器在起重机械中的应用及相关挑战。
一、变频器的基本原理与应用变频器是一种能够将电源频率转换为可调的交流电压和频率的电力调节设备。
其基本原理是通过改变输出电压的频率和幅值来实现电机的转速调节。
在起重机械中，变频器广泛用于各种类型的起重机械设备，如桥式起重机、门式起重机和塔式起重机等。
1.1 桥式起重机中的变频器应用桥式起重机是一种常见的重型起重机械，广泛应用于港口和建筑工地等场合。
在桥式起重机中，变频器可通过调整起重机电机的转速，实现起重机械的平稳起重、精确定位和高效运行。
同时，变频器还可以通过减速装置与电机相结合，实现载荷起重降速和减速卸载等功能，提高起重操作的安全性和效率。
1.2 门式起重机中的变频器应用门式起重机是一种适用于大型物流中心和油田等场合的起重机械。
与桥式起重机相比，门式起重机受限于结构和作业空间的限制，对于电机速度的调节要求更为精确。
变频器在门式起重机中的应用可以实现更高的速度调节范围和更佳的运行精度，从而满足门式起重机的特殊工况要求。
二、变频器应用的挑战尽管变频器在起重机械中的应用效果显著，但也面临一些挑战。
2.1 环境适应性挑战起重机械通常工作于恶劣的外部环境条件下，如高温、低温、潮湿和多尘等。
变频器在这些特殊环境中的长期可靠运行受到限制。
因此，为了确保变频器正常工作，需要采取相应的防护措施和散热设计，以提高其环境适应能力。
2.2 过载能力挑战起重机械在运行过程中经常面临变载荷，变频器需要具备强大的过载能力，以应对突发的超负荷情况。
因此，变频器的设计和选择必须考虑到起重机械的额定负荷和过载要求，确保其能够安全可靠地工作。
2.3 控制精度挑战起重机械对于位置和速度的控制要求较高，变频器的控制精度直接影响到起重机械的工作效果。
变频器在起重机械上的应用
8、采用变频调速系统后，可完全杜绝操作人员违章操作；（打反档）
19、具有多重接口，能方便实现电子网络控制和监测。
起重吊钩不能起升的故障排除
一台多田野AR-200M越野型起重机(最大额定起质量为20t)，使用中发现，起吊1t重物时，吊钩不能起升，卷扬滚筒离合器蹄片与滚筒内圆面间出现1.5～2.0mm的间隙。此时，卷扬马达输出动力仅能传至离合器蹄片毂，不能传至卷扬滚筒，导致两者间打滑，不能上卷钢丝绳，无法吊起重物。同时，操作回转机构时回转也无力。
变频器在起重机上的应用与故障排除
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
姓名：吴安顺
单位：辽宁清河电力检修有限责任公司
变频器在起重机上的应用与故障排除
关键词: 变频器 变频 起重机 吊钩 离合器
主要内容：变频器在起重设备上的应用与起吊勾不能上升的故障排除。
正文：
近年来，电控技术特别是变频调速技术的发展十分迅速，大有一统电控传动系统的势头，起重机变频调速控制系统主要采用变频调速技术和可编程逻辑控制技术，真正实现了变频器'>变频器在位势能负载上的应用，可取代传统的起重机调速系统，适用于新设备的制造和既有设备改造。
5、具有快速的动态响应，不会出现溜钩并真正实现“零速交叉”功能；
变频器在桥吊桥式起重机中的运用
技术与实践INDUSTRIAL DESIGN 工业设计 / 133变频器在桥吊桥式起重机中的运用THE APPLICATION OF FREQUENCY CONVERTER IN BRIDGE SUSPENSION BRIDGE CRANES上海振华重工（集团）股份有限公司 翟小明 易庆子的固定转速与定子电源频率之间呈正比关系，通过不间断改变供电电源的具体频率，不但能够连续调节电机转子的速度，还可以保证调速过程非常平稳。
与传统串电阻采用的调速模式相比较，变频调速的应用优势更为明显，如机械性硬、调速范围广以及调速平滑性高等，可以满足恒功率调速和横转矩的基本要求，甚至能够和直流调速效果进行比较。
2桥式起重机变频调速原理2.1变频调速控制要点行车拖动系统能够有效控制起重机的升降电机、大车以及小车等结构速度。
在行车控制系统中，在操作电磁铁制动器设备时，抱住前和松开后的时间内，由于起重机停止运行，比较容易出现重物下滑等危险情况，有巨大的安全隐患。
所以在设计变频器设备时，应重视研究如何提升溜钩性能的问题，不断优化控制系统的设计，提高安全系数。
电磁制动器运行过程中，由通电状态进入松开状态，或由断电状态进入到抱住状态都需要经历一段时间，在承载重物不同的情况下，转换时间也会不同，所以在停止起重机时，切记不能过早停止电流输出。
另外，在电磁制动出现抱住的情况下，变频器设置不应输出较高的频率，否则会因为过流引起跳闸误动。
2.2变频器控制方法当操作桥式起重机的工作人员给出具体的运行指令后，对应的变频器能够马上响应，但并未在第一时间做出释放抱闸的动作，而是要等到预先设定好的反应时间后，才会执行释放抱闸的动作，从而为停止到抱闸两项操作之间的转换提供充足的反应时间，从而避免出现悬空重物由于负荷超重而发生溜钩情况。
操作桥式起重机的工作人员在给定停机指令后，对应变频器能够根据预先设定好的时间来推迟抱闸指令的执行时间，从而为抱闸到停止两项操作之间的转换提供充足的反应时间，提升起重机作业过程的安全性。
PLC和变频器在桥式起重机的运用
右移动（ 以司机 的坐向为参考 ）小车拖动系统 ： ； 拖动吊
钩及 重 物 沿桥 架 前后 移 动 ； 吊钩拖 动 系统 ： 动 重物 做 拖 吊起 或 放 下 的上 下 运 动 ， 为 主 钩 和 副 钩 。 分
１ ． ２控制要求
起 升机 构 要 求起 动 转 矩大 、 动运 行 平 稳 ， 起 能 够 实 现 正 反 转 运 行 且 要 有 超 限 、 位 、 流 等 多 种 限 限 保护 。
变 频 节 能 及 软 起 动 系 统
Ｐ Ｃ和 变频器在桥 式起重机 的运用 Ｌ
潘 美君 ， 红 梅 朱
（ 河 水 电鑫 业 分公 司 ， 海 湟 中 ８ １ ０ ） 黄 青 １６ ０
摘
要 ： 式 起 重 机 采用 变 频 器 作 为拖 动 系 统 和 电动 机 的 变频 调 速 电源 ， Ｐ Ｃ作 为拖 动 系 统 的控 制器 件 ， 桥 ） Ｌ ￣
止 了溜 钩 。 Ｐ Ｃ 用西 门子ｓ —０ 系列的Ｃ Ｕ３ ５２ 。 Ｌ选 ７３ ０ Ｐ １ －ＤＰ
性。 通过一些具 体事例说 明Ｐ Ｃ和变频器在系统 中的 Ｌ
具 体 运用 。
１系统组成、特点和控 制要求
１１系统组成 ．
大 车 拖 动 系 统 ： 动 整 台起 重机 顺 着 车 间 方 向左 拖
报警电路 ） 的通 断 。
过程 需 要 大约 ０６ ， 电动 机转 矩 的产 生 或 消 失 ， 在 ．ｓ 而 是
通 电或断电瞬间就立 刻反映的， 易 出 现 问题 。 电动 机 已通 电， 制动 如 而
器 尚未松 开， 将导致 电动机容易过载， 反之， 电动机 已
断 电 ， 制 动 器 尚未 抱 紧 ， 重 物 必 将 下 滑 ， 出现 溜 而 则 即 作者简介： 潘美君（９９） １７一从事工厂 电气维修检修工作 ，
变频调速技术在桥式起重机上的应用
1引言起重机在工矿企业有着广泛应用，主要用来实现物体的升降和转运。
氧化铝行业配送部包装车间的桥式起重机，一台设备每天进、出氧化铝铝粉量达2000多吨，使用频繁，工作量巨大，而且环境恶劣(有碱性腐蚀粉尘)。
桥式起重机能否正常工作直接影响包装车间生产效率和任务的完成，甚至关系到人身、设备的安全。
2问题的提出我厂配送部包装车间原使用的桥式起重机的拖动系统采用绕线式交流异步电动机，转子回路内串入多级外接电阻来分级调速，采用凸轮控制器、继电器－接触器控制，这种调速方式实现简单，但是存在诸多缺点:(1)绕线型转子串电阻的调速机械特性软，调速性能差;(2)串电阻调速是一种有级调速方式，通过接触器的分合完成对转子串联电阻的切换，从而调整电机的转速，在进行电阻切换时会对电网及天车的机械部分带来不可避免的冲击;(3)主回路中采用正反转接触器实现电机换向，实际操作中操作者为了调整桥式起重机的工作状态，频繁采用反接制动(俗称打反车)，切换电流大，接触器和电机工作状态恶劣，设备检修维护费用非常高;(4)起重机起动、调速时转子所串电阻为纯耗能元件，浪费大量电能。
另外，由于调速电阻的限制，调速范围窄，起动转矩小，延长了起动时间，影响生产效率;(5)系统抱闸是在运动状态下进行的，对制动器损坏很大，闸皮磨损严重。
针对实际生产中存在的问题，决定对包装车间桥式起重机实施由新型联动控制台、plc和高性能变频调速装置组成的整体技术改造解决方案。
3系统改造方案的实施3.1系统的配置包装车间桥式起重机的电气传动系统有大车电动机7.5kw×2台，小车电动机2.2kw×1台，卷扬电动机15kw×1台。
实施的技术改造方案采用3台变频器控制4台电机，其中卷扬电动机和小车电动机分别用一台acs800-01-0040-3和acs800-01-0005-3变频器驱动，大车两台电动机则用一台acs800-01-0030-3变频器驱动，实现同步运行，每台变频器配置了能耗制动组件，实现位置势能和制动能量的消耗。
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Q9000系列变频器在桥式起重机上的应用
1 引言
桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，俗称天车，广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成，参见图1。
起重机电动运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为独立驱动，即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。
电动运行机构由三个基本独立的拖动系统组成。
①大车拖动系统：拖动整台起重机顺着车间做“横向”运动（以操作者的坐向为准）。
②小车拖动系统：拖动吊钩及重物顺着桥架做“纵向”运动。
③吊钩拖动系统：拖动重物作吊起或放下的上下运动。
相对于提升机构控制，桥式起重机在大车拖动以及小车拖动方面对于变频器的控制要求比较低，所以本文重点介绍酷马Q9000系列变频器在提升机构控制上的应用。
提升机构的运转具有大惯性，四象限运行的特点，与其他传动机械相比，对变频器有着更为苛刻的安全和性能上的要求。
酷马Q9000系列变频器是专为起重机类负载而设计的变频器，具有如下特点：①具有全程矢量控制。
在0.5HZ的低频下，即使无速度反馈环节，也能提供150%额定转矩的启动力矩。
②四象限运行。
可配置能量回馈装置，实现四象限运行，而且动态响应好。
③恒转矩特性。
在全速范围内，具有恒转矩特性。
图1 桥式起重机结构
2 Q9000变频器在提升机构上的应用设计
为了确保设计条件，项目对于Q9000系列变频器起重机工程适用性进行实际测试。
测试地点为株洲某专业生产起重设备的工厂。
测试配置：电机型号为YZR200L-8（绕线电机），
功率15Kw，额定数入电压380V，额定输入电流34.6A，电机极数8极，额定频率为50HZ，额定转速为712rpm，无编码器。
抱闸采取电磁阀方式，使用3相380V电源控制。
考虑到以后超负荷运行的可能，以及长期运行的稳定性，选用台达Q9000-1544变频器做测试。
2.1主电路设计
由于酷马变频器功率大于15KW型号等级无内置刹车单元，所以选配外置推荐刹车单元CDBR4030一台。
刹车电阻说明书上标配型号为5000W/27.2欧姆，考虑到刹车性能以及天气炎热时电阻的散热性能，刹车电阻规格的选择原则有两个方面的依据：等效电阻值保持在推荐最小电阻值，功率选择为推荐功率的2倍左右。
由于手头上有BR1K5W040(1500W/40欧姆)规格现货，所以选择12根BR1K5W040规格的电阻，通过串并联连接，其等效电阻为30欧姆，等效功率为18KW。
实际连接示意图如图2所示。
酷马Q9000系列高性能矢量变频器电气接线图参见图3。
图2外置刹车单元CDBR4030电原理图
4030
图3Q9000系列变频器电气接线
2.2变频器SVC控制方式
无速度传感器矢量控制（也称为SVC控制方式，sensorless VC）可以获得接近闭环控
制的性能，同时省去了速度传感器，具有较低的维护成本。
与传统V/Hz控制比较，无速度传感器矢量控制可以获得改进的低速运行特性，变负载下的速度调节能力亦得到改善，同时还可获得高的起动转矩，这在高摩擦与惯性负载的起动中有明显的优势。
正是由于这些驱动特性，该控制技术已逐渐成为通用恒转矩驱动应用的选择。
酷马Q9000系列变频器提供SVC控制方式，能够很好的满足起重设备上启动时需要满负载（甚至是过负载，通常运行时间很短）运行。
SVC控制方式从基本原理上讲能够获得优异的动静态特性，但是前提是获得准确地电机参数。
Q9000变频器涉及到电机的相关参数参见表1。
表1 Q9000变频器电机相关参数
2.3 报闸时序控制
在起重设备的应用上，一般都会存在机械抱闸机构，这主要是考虑到安全方面的因素。
提升机构在机械抱闸机构抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态下滑的现象（称为溜钩），防止溜钩是桥式起重机控制系统设计中的安全控制环节。
当吊钩起吊重物停止在半空中时，如果要作上升或者下降动作，变频器的运行和对机械抱闸机构的控制，这两者之间的配合就显得非常重要；配合不好，有可能出现变频器报警（过载或者过流），也有可能出现重物溜钩的现象。
针对这种现象，酷马Q9000变频器专门开发参数来方便调整。
使用酷马Q9000变频器多功能输出指令运转中2功能就能够很好的解决这个问题，具体时序图如图4所示。
制动器打开／闭合信号设置推荐
注意：制动器打开／闭合信号，任何控制模式下都请不要设定为运行中（设置为00。
）
注1：以使用多功能接点输出端子(RA-RC)时的参数设定为例。
注2：不带PG矢量控制时,参数P4-01通常设定为1.0~3.0Hz;
设定过低时,电机启动转矩不足容易发生启动时滑落。
请务必使设定值在于51-09(最低输出频率)及下图P4-02的值。
设定过高时启动时容易发生启动时大电流冲击。
频率检出２信号下降沿可通过P4-02(0.1~0.5Hz)进行调整。
停止时发生滑落现象时，请调整P4-02=0.1 Hz。
2.4 变频器参数设计
注意：对于52-03无载电流，可以通过几种方式获得：1。
通过变频器动态测试电机参数计算出来（电机必须拖开负载运行），但是由于此台起重设备无法进行动态测试，这种方式不
能采用；2。
在电机铭牌上获得；3。
在VF模式下空载运行，察看变频器输出电流；4。
查询手册。
（3）电机参数测量：
Main menu
Easy-tuning
（4）调整控制方式为（电流控制）方式：
（6）调整机械抱闸控制点：
由于机械抱闸使用接触器控制，接触器电源为220V，所以采用继电器控制，选用RA/RC常开触点。
2.5 负载运行
使用以上参数，进行负载运行。
0-50HZ带6吨载运行时母线电压的状态：
（1）不运行状态。
500VDC；上升启动时电压480VDC；下降过程中最大电压730VDC；（2）带8吨载运行时输出电流的状态。
上升启动时最大电流70A 下降过程中最大电流56A 稳定运行时电流29A。
3 结束语
带载情况下启动电流保持在3倍额定电流范围（酷马Q9000变频器过载电流范围为额定3倍）以内，能够提供足够启动转矩；带载下降过程中最大母线电压维持在730VDC设定值，保证了变频器不出现OV报警；T2-01=37功能判断条件采取频率和电流综合判断，保证在带载情况下不出现溜钩现象。
经过测试能够满足项目起重设备长期安全稳定运行的要求。