变频器在行车上应用
变频器在起重行业的应用
YD5000系列变频器在起重机的应用实例
广东潮州架桥起重机
应用技术部
25
�
无 PG 矢 量 控 制 方 式
抱闸动作
应用技术部
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YD5000Q系列变频器在起重应用上 YD5000-Q起重专用变频器
频率指令 运行指令 端子1(2) 力矩强制
E1-09 BT FHF(FHR) IOUT>IF(IR) BF FRF(FRR) 松开 抱紧 松开确认 抱紧确认 BDT 抱紧 松开 抱紧确认 BDT 抱紧 抱紧 HF B2-01和E1-09 较小的一个 停止 ITCF HT 运行 停止
碰撞停车功能: 碰撞停车功能:
简易有效的定位功能
通过使能碰撞停止功能,停止时检测出设定的滑差, 变频器自动降速停止
应用技术部
9
YD5000Q系列变频器在起重应用上 YD5000-Q起重专用变频器
频率指令 运行指令 端子1(2) 力矩强制
停止 ITCT E1-09 BT FHF(FHR) IOUT>IF(IR) BF ITR>TF(TR) FRF(FRR) ITCF ST 运行 停止
YD5000 闭环矢量模式 力矩指令 YD5000 力矩工作模式
抓斗的控制
编码器
编码器
应用技术部
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YD5000系列变频器在起重机的应用
多电机控制行走机构的方案
YD5000
<=50m
YD5000
应用技术部
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YD5000系列变频器在起重机的应用
锥形电机的控制
多数电动葫芦使用锥形电机
调整V/F曲线,使锥形电机可靠打开
泰州港务局40T抓斗门机
应用技术部
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变频技术在行车上的应用
变频技术在行车上的应用
概述
随着交流电机调速的飞速发展，传统的交流起重机电气系统已经面临很大的冲击和挑战，尤其在一些传统起重机不能满足技术要求的地方，变频调速控制系统起着关键性的作用。
因为变频器调速范围广具有杰出的控制性能
1、（1:200无PG，1:1000带PG），1/200低速时高转矩输出精确的转矩控制,提供精确的输出转矩
2、精确的转矩控制
3、迅速的指令响应性
4、快速的速度搜索功能
5、简单的自学习功能
6、安全可靠的保护功能
7、低速大转矩运转（150%/0.3Hz无PG，150%/0Hz带PG）
系统主要实现功能有:(1)外部故障诊断，包括制动器故障、风机故障、凸轮控制器(或联动台)触点故障等;(2)变频器系统故障等监控;(3)系统运行状态参数监控，包括工作电流、电压、输出频率、直流母线电压等;(4)PLC参数在线修改，如修改内部定时器参数;(5)操作控制功能、事件顺序记录、故障记录功能
我们厂与98年在05库-1行车上使用了变频调速控制系统，先以“主钩、大车、副小车改为变频调速控制方案。
经过6年的使用，满足了该行车在该区域的装卸作业。
因为变频器控制它具有一种带智能
化的实时状态监控系统以帮助分析系统故障，做到能快速排除系统故障，以提高系统利用率和装卸管理水平。
大大降低了故障的发生，提高了行车的投入率。
目前我们厂已对6台行车进行了变频调速控制的改造，2台在实施中，新建的二次冷轧机组也配备了全变频调速控制的行
可控硅定子调压调速与变频调速各项性能比较。
变频器在行车上的应用
变频电机与普通电机的主要区别在于：
因为变频器的输出有高次谐波，这就要求变频电机的绕组绝缘 等级要比普通电机的高，在改造中如果不更换电动机就必然需 要滤波器将高次谐波滤去，从而减小变频器输出的高次谐波对 电动机的危害！
四、 行车采用变频调速的优点
1 .消除了电动机的薄弱环节
——由于用笼型转子异步电动机取代绕线转子异步电动 机, 从而消除了电刷和滑环等薄弱环节。
提升/转矩校对功能
转矩校对（包括磁通建立和最后转矩测量） 抱闸校对（出现溜钩时的缓慢下放负载模式） 悬停功能 精确位置控制功能 快速停机功能 速度偏差故障、输出丢相故障、编码器丢失故障
转矩校验在起重设备的应用
转矩校验、机械抱闸校验
当变频器收到运行命令, 变频器将： 快速磁通建立,输出转矩 确认输出转矩存在后,释放抱闸 输出控制抱闸闭合 确认抱闸已控制住负载后,输出转矩撤消 (溜钩检测))
2 .行车运行过程可靠
——行车电机多用于低速状态,速度平稳,振动减小,可延 长电机寿命。
3 .延长制动电磁铁的使用寿命
——原拖动系统是在运动的状态下进行抱闸的。采用变 频调速后,可以在基本停住的状态下进行抱闸, 闸皮的磨 损情况将大为改善。
4. 操作手柄不易损坏
——原系统的操作手柄因受力较大,属于易损件。采用变 频调速后,操作手柄的受力很小,不易损坏。
失速保护
变频器会连续的监测速度命令和速度反馈,比较其偏差,如果偏差超出 所允许的范围,那么变频器将变为故障状态,同时,抱闸投入工作
编码器丢失保护
变频器会连续的监测编码器反馈,确保编码器工作正常 只要出现编码器丢失变频器马上变为故障状态,同时使抱闸投入工作 一但转矩校验使能,此功能必需使能
变频器在高速公路上的应用
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载变频器在高速公路上的应用地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容变频器在高速公路上的应用近年来，我国高速公路建设的发展迅速，自1988 年建成我国第一条高速公路，到2004年底，我国高速公路通车里程已超过3.4万公里，仅次于美国，继续保持世界第二。
高速公路及其他高等级公路的建设，改善了我国公路的技术等级结构，改变了我国公路事业的落后面貌，缩短了我国同发达国家之间的差距，有效地拉动内需，刺激了高速公路附近地区的经济繁荣和发展，高速公路的发展对国民经济产生了越来越重要的影响。
在高速公路上，设有很多收费站，每一进、出车道上均有一栏杆机，栏杆机的传动需要变频器驱动。
这些收费站大都远离城市，收费站的生活区也不可能由城市自来水供应。
一般是就地打一口井，抽地下水满足生活需求，这就需要一套小型的供水系统。
高速公路上每间隔50~60公里就有一个服务区，这些服务区也是远离城市，同样需要独立的供水系统。
在全国，高速公路收费站、服务区的数量众多，变频恒压供水系统是必然的选择。
另外，在较长隧的通风系统中变频器也有应用。
二.变频器在栏杆上的应用栏杆机控制高速公路的起、闭。
栏杆机由金属机箱（橙黄色）、电机、减速器，变频器、动态平衡器、控制凸轮组、横杆、防砸检测器等组成。
-其中控制器由两部分电路组成，一部分控制档车器的横杆运动；另一部分用于处理各种输入输出信号，如防砸处理、119报警处理和等待放行功能等。
栏杆机与入口终端机及出口终端机等设备联机，以控制档杆之开启与关闭。
档杆长度为3米或以上。
档杆可做0~90度间连续运转不会过载，启、闭档杆的时间在5秒以内，每天可操作10000次。
与变频器技术在行车中的应用
PLC与变频器技术在行车中的应用摘要：可编程序控制器(PLC)是一种工业控制计算机，在现代工业过程控制中得到了广泛应用。
行车作为起重设备，在大多数生产企业中使用广泛，但传统的继电器控制系统和串级调速方式存在故障率高、调速精度差、重载起吊容易出现溜钩等问题，可靠性得不到保证。
本方案利用了西门子公司的S7-300 型PLC结合ABB公司ACS800变频器对15+5吨行车进行了改造，获得良好的技术性能和经济性能。
论文主体一引言：西门子公司的S7-300 型PLC，从功能上看可以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。
体现出了良好的灵活性和通用性，具有抗干扰能力强、可靠性高，编程语言简单易学，与外部设备连接简单，使用方便，控制系统的设计、调试周期短等特点。
ABB公司的ACS800系列变频器是基于直接转矩控制的新一代交流调速设备，具有零速状态下的100%额定转矩输出能力，同时利用其自带的宏控制，可以在重载起重时避免溜钩现象的出现。
在吊钩下降过程中利用能耗制动回路的吸收可以避免因反电势过高对电机绕组的损坏。
利用该项技术对行车设备进行自动化改造，有着重要意义。
关键词：PLC 变频器行车控制改造备注；正转/反转选择，0=正转、1=反转。
加速/减速时间选择，0选择斜坡时间0，1选择斜坡时间1。
1 升降主电路升降主电路由三相交流电输入、主钩驱动变频器（ACS800-75KW）、副钩驱动变频器（ACS800-45KW）、吊钩电机、能耗制动单元等组成。
由于采用交---直---交变频器。
在负载自身重力下，制动时回路的能量不能送回电网，为限制泵升电压和负载下降时反电势的升高采用能耗制动单元。
2 大、小车主电路大、小车主电路由大车驱动变频器（ACS800-45KW）、小车驱动变频器、大车行走电机、小车行走电机、能耗制动单元等组成。
3 PLC控制电路选用西门子公司的S7-300 型PLC。
变频器在行车上的应用
以上设置的时间都可以设置的很小最低可设为0.1秒
PowerFlex 700/755-力矩校验
正常 操作
• 应用于起重于提升场合的具有TorqProve™ 功能的PowerFlex 700/755
– 电机转矩与制动控制
– 即使机械制动失效的安全负载控制
Copyright © 2005 Rockwell
100 50 0 -50 1. Drive started
4. Lifting occurs
3. 报闸释放 2. 电机转矩已建立
Time
不带力矩校验
100
Lifting occurs
50
0
-50
Brake release, Drive started
12
Time
Motor torque overcomes falling load inertia
• 变频器会重复以上的周期,直到抱闸能控制负载或负载安全下放到地面.
Speed Deviation Fault 速度偏离保护(失速保护)
• 变频器会连续的监测速度命令和速度反馈,比较其偏差,如果偏差超出所允许的范围,那么 变频器将变为故障状态,同时,抱闸投入工作.
Output Phase Loss Detection输出缺相保护
力矩校验在起重设备的应用
TorqProve Protection Feature Description Details:
Brake Slip Detection溜钩保护
• 当负载移动停止,机械抱闸闭合, 变频器将斜坡降低输出转矩,同时监测编码器反馈,确认负 载被控制.
• 如果监测到编码器反馈有变化(溜钩),变频器会马上增加输出转矩,重新控制负载,按照预先 设定的速度 下放负载.
变频器在行车上的应用
ATV系列变频器在行车上的应用变频器在这类应用选型时一般放大一档使用，同时，一定要选择阻值和功率相匹配的能耗制动电阻。
ATV58变频器在葫芦吊上的应用除了能提供以上突出功能外，还有许多优点，如内置了输入滤波器、输入电抗器、制动单元等，体积小，空间紧凑。
三、ATV 系列变频器在行车上的应用 1. ATV58变频器在行车起升电动机中的应用 行车上主要传动部分有起升机构、大车和小车，起升机构根据额定负载吨位要求，选择的变频器大小各不相同，如在上海浦东金桥的VOLVO 工程机械有限公司车间，16吨的行车电动机为22kw，选择的ATV58变频器功率为30kw，大小车采用ATV28变频器控制，分别为7.5kw 和3.7kw。
起升电动机一般自身带机械抱闸机构，抱闸机构与电动机动作的时序配合十分重要，以往不采用变频器控制时，往往启动时电流和机械冲击很大，在时序配其次，要考虑到停机时锥形电动机的特殊性，完全可以靠弹簧力制动，因此，停车方式改为自由停车，即把控制菜单中的STT参数设为“Freelwheel stop”，变频器一旦接到停车命令，输出马上截止，电动机靠本身弹簧力制动。
另外在起重应用中，有一个参数必须事先检查的是传动菜单里的“brA”参数，该参数在起重应用中务必设为“No”，不能让变频器在电动机减速过程中自由地延长减速时间，否则，在重物下放过程中，可能会产生溜钩现象。
要求调速，这样就存在调速问题，普通变频器无法满足其启动性能的要求，出现的问题是启动时无法让电动机转子吸合到电动机工作位置，因而无法运行。
2. ATV58变频器的特殊应用功能 ATV58变频器考虑到锥形电动机的特殊性，专门开发了满足该电动机特殊要求的功能，很好地满足葫芦吊的调速应用。
只要在设计主回路时稍作修改，把变频器串到主回路上，利用变频器的逻辑多段速度输入端子，通过吊装按钮盒的按钮开关直接对电动机的速度进行调节。
而变频器本身出厂缺省设置无法满足该应用要求，首先在驱动菜单调整参数SPC,从“No”改为“Yes”，这样，调整菜单中的Ufr参数的调节范围从0-150%，改为0-800%，从而使启动时IR补偿量的调节范围放大，根据现场具体情况，调整Ufr值，使之满足锥形转子电动机的特殊要求。
PLC、变频器在行车系统中的应用(技师论文)
变频器、PLC在行车改造中应用单位名称：姓名：申报工种：申报级别：申报日期：变频器、PLC在行车改造中应用摘要：行车作为物料搬运系统中一种典型设备，在企业生产活动中应用广泛作用显著，因此对于提高行车的运行效率，确保运行的安全可靠性，降低物料搬运成本是十分重要。
针对行车正常使用和维护保养过程当中，出现的电能浪费、设备故障率高、电器元件损耗大的问题进行分析，并通过电气改造解决问题。
关键词：PLC 变频器电动机前言行车也称桥式起重机，主要用来起吊、放下和搬运重物、并使重物在一定距离内水平移动的起重、搬运的设备，它是由大车、小车、减速机、电动机、控制系统等设备构成。
我们公司是以生产模具为业务的企业，由于模具的重量重、形状特殊、精度高，搬运完全依赖于行车，因此它的运转情况直接影响到公司的正常生产，甚至涉及到工人的人身安全。
一、问题的出现因为生产需求，我公司在车间装配1台60吨和2台20吨起重量的行车，在使用过程当中经常出现相同问题：（1）起动电流过大，对电网冲击大；（2）机械设备使用寿命过短，电机连轴器、钢绳等机械易磨损；（3）接触器、继电器等电器元件的触头、线圈经常烧坏；（4）电动机故障率高。
而维修行车属于高空作业，极不方便，而且行车故障很大程度上影响了生产进度。
基于上述原因，公司派我对行车故障全面检查，进行改进。
二、故障检查与分析经过详细的检查、试验以及分析，产生故障的原因有5个方面：（1）拖动电动机容量大，起动时电流对电网冲击大，而且电动机一直在额定转矩下工作，电能浪费严重。
（2）行车升降、小车、大车起动、停止速度过快，而且都是惯性负载，机械冲击也较大，机械设备使用寿命缩短，操作人员的安全系数较差，设备运行可靠性较低。
（3）行车每天需进行大量的搬运工作，由于绕线式电机调速是通过电气驱动系统中的主要控制元件交流接触器并通过继电器来接入和断开电动机转子上串接的电阻，切换十分频繁，在电流比较大的状态下，容易烧坏触头、线圈。
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三、AB的PowerFlex700行车专用变频器 的功能介绍
提升/转矩校对功能
转矩校对（包括磁通建立和最后转矩测量） 抱闸校对（出现溜钩时的缓慢下放负载模式） 悬停功能 精确位置控制功能 快速停机功能 速度偏差故障、输出丢相故障、编码器丢失故障
2 .行车运行过程可靠
——行车电机多用于低速状态,速度平稳,振动减小,可延 长电机寿命。
3 .延长制动电磁铁的使用寿命
——原拖动系统是在运动的状态下进行抱闸的。采用变 频调速后,可以在基本停住的状态下进行抱闸, 闸皮的磨 损情况将大为改善。
4. 操作手柄不易损坏
——原系统的操作手柄因受力较大,属于易损件。采用变 频调速后,操作手柄的受力很小,不易损坏。
0
3. 报闸释放
-50
1. 变频器起动
抱闸释放
2. 电机转矩已建立
Time
不带转矩校验
100
提升
50
0
-50
1.变频器起动 抱闸释放
电动机转 Time 矩跌落
悬停功能
当收到停车命令后,变频器减速到零速,维持零速一段时 间(可设置)控制抱闸闭合 这个功能允许操作工可以重新定位,而不需要抱闸频繁动作 悬停功能也可由I/O 输入来控制
变频器在行车上的应用 及改造方案
—— A-B PowerFlex700行车专用变频器
变频技术工程师： 王 谦
一、行车的变频控制综述
1、 行车调速方案的比较
转子串阻起动——损耗大，效率低，效果差，机械特性
软，在目前的天车调速中占有很大比例，逐渐在被变频调速方式所取 代。
N0
0
Tn
T
图1：行车转子串阻调速机械特性
1.2 调速方法
采用具有矢量控制功能的变频调速系统。转速可以分档。 控制非常平滑，大大减小了行车的抖动。
N0
0
Tn
T
图4：行车变频调速机械特性
1.3 制动方法
再生制动+直流制动+电磁机械制动
这里应注意的问题有:
a、通过变频调速系统的再生制动和直流制动将运动 中的大车、小车或升降的转速迅速而准确地降为0;
行车的保护 信号
PLC
操作箱
变频器 变频器 变频器 变频器
主起升降
副起升降 大车 大车 小车
二、行车的变频改造
1、 变频系统的设计要求
1.1电动机选型
大车与小车用电动机
——普通的笼型转子异步电动机
升降电动机
——变频专用的笼型转子异步电动机
（改造时可以使用原绕线异步动机，只需要将原电动机转子
与电阻箱的接头短接即可——大大减小了故障率和维护时间）
三相输出接线端被监测,确保输出没有缺相
反应快速的电流限制功能
可实现电动机以最大加速度运行而不会出现跳闸。 防止了负载冲击引起的转矩波动。
反应快速的母线电压调节功能
可设置调节器 的响应速度
可实现电动机以最大加减/速度制动时而不会出现跳闸。
当工作环境里出现大功率用电器时 （例如：电焊机工作或大 功率电动机启动时）变频器输入侧交流电压会瞬间降低，实现 此功能后， 变频 器可以自动降低母线电压，可减少检测电路 捕捉到瞬间欠电压的机会，从而减少了跳闸的机率。
位置微调(数字输入端)——精确位置
使物体低速地移动,方便精确定位 必须在速度为零时，此功能才有效
快速停机
当快速停机输入时,变频器将快停然后输出控 制抱闸闭合
溜钩保护
当负载移动停止,机械抱闸闭合, 变频器将斜坡降低输出转矩,同时监 测编码器反馈,确认负载被控制 如果监测到编码器反馈有变化(溜钩),变频器会马上增加输出转矩,重 新控制负载,按照预先设定的速度 下放负载 变频器会重复以上的周期,直到抱闸能控制负载或负载安全下放到地面
变频调速——损耗小，效率高，效果好，机械特性硬，加速非
常平滑，现在新上的行车大都使用变频调速，一些老式的行车也逐 渐使用变频器进行改造。
N0
0
Tn
T
图1：行车变频调速机械特性
2、 变频器在行车上的使用特点及设置
变频器以其节能、高效被广泛用于很多行业。
变频器在行车上应用的特点：
定位精度高 防振动性能好 加、减速平稳
内置EMC滤波器
变频电机与普通电机的主要区别在于：
因为变频器的输出有高次谐波，这就要求变频电机的绕组绝缘 等级要比普通电机的高，在改造中如果不更换电动机就必然需 要滤波器将高次谐波滤去，从而减小变频器输出的高次谐波对 电动机的危害！
四、 行车采用变频调速的优点
1 .消除了电动机的薄弱环节
——由于用笼型转子异步电动机取代绕线转子异步电动 机, 从而消除了电刷和滑环等薄弱环节。
b、制动器电源不能像电机一样接在变频器的输出端, 一定要接在变频器的输入端，防止变频器输出的低压 无法打开制动器；
c、因为行车安全的需要，机械制动不可省略。
2、变频调速系统的控制要点
行车拖动系统的控制动作主要包括:
大车电动机的正反转及速度档次; 小车电动机的正反转速度档次; 升降电动机的正反转及速度档次.
转矩校验在起重设备的应用
转矩校验、机械抱闸校验
当变频器收到运行命令, 变频器将： 快速磁通建立,输出转矩 确认输出转矩存在后,释放抱闸 输出控制抱闸闭合 确认抱闸已控制住负载后,输出转矩撤消 (溜钩检测))
力矩校验功能要求变频器设置为FVC 磁通定向控制
操作 命令
变频器 响应
运行 命令
运行 命令
撤消
抱闸释放 时间设置
P604
转矩 校验
使能
抱闸 释放
变频器运行
运行令可在任何时间发出
t
悬停t 时间设置
P605
Brk Set Time P607
悬停 触发
抱闸 动作
溜钩 测验
以上设置的时间都可以设置的很小最低可设为eed/Distance
带转矩校验
100
50
4. 提升
5. 控制系统故障率下降
——原系统是由复杂的接触器、继电器系统进行控制,故 障率较高。采用变频调速系统后,控制系统可大大简化, 可靠性大为提高。
6. 节能效果显著
——绕线转子异步电动机在低速运行时, 转子回路的外接电阻内 消耗大量电能。采用了变频调速系统后,非但外接电阻内消耗的大 量电能可以完全节约, 而且在放下重物时,还可以将重物释放的位 能反馈给电源。
失速保护
变频器会连续的监测速度命令和速度反馈,比较其偏差,如果偏差超出 所允许的范围,那么变频器将变为故障状态,同时,抱闸投入工作
编码器丢失保护
变频器会连续的监测编码器反馈,确保编码器工作正常 只要出现编码器丢失变频器马上变为故障状态,同时使抱闸投入工作 一但转矩校验使能,此功能必需使能
输出缺相保护