电动葫芦改造变频方案

单梁桥式起重机变频改造

一、

单梁行车是工业现场常用装备，用来实现货物在三维空间中的转运。其中水平面两个方向的运动分别由大、小车完成，称为行走系统；垂直方向的运动则由起升电动葫芦机构负责。大多数的行车通过吊钩与被运物体相连，其电控方式基本都是交流接触器直接启动控制。冲击电流偏大,容易造成电动机及原器件的烧损和断裂等故障, 机械设备使用寿命缩短，影响现场生产和安全, 维修工作量比较大。并且原调速方式机械特性较差,调速不够平滑。变频调速技术用于起重机的控制虽然设备的一次性投资较大，但是它带来的效益不可忽视。变频起重机的控制性能, 使起重机完全能满足各种要求严酷的作业条件，由此可以直接提高产品的产量和质量，因而可以间接提高济效益。变频调速也能够长时间低速运行，具有很高的定位精度和运行效率。特别是在装配车间需要慢速准确定位的场合，起重机的变频调速控制系统是其他调速控制系统的性能望尘莫及的。二；行车控制系统变频改造成功的基本标准首先是系统可靠性要高，无故障,维护保养费用要很低；其次，改造后行车的工作效率不能降低；改造后行车的操作方式和习惯要保持和改造前一致。行车变频控制采用矢量控制方式，其原理特点是利用现代电子技术的优势使异步电动机具有与直流电动机相同的转矩生成机理，将供给异步电动机的定子电流在理论上分成两部分，即产生磁场的电流分量（磁场电流）和与磁场相垂直、产生转矩的电流分量（转矩电流），此

磁场电流、转矩电流与直流电动机的磁场电流、电枢电流相当。变频器矢量控制就是将定子电流分量分解成磁场电流和与之相位相垂直的转矩电流，两者互不干涉，按指令分别进行独立控制获得和直流电动机类似的控制性能。

近几年来，由于科技的飞速发展，成本逐渐下降，变频器在起重领域得到广泛的应用，目前行车变频改造主要采用安川生产的起重机专用高性能矢量控制变频器。此类型系列变频器具有可靠品质，多功能，低噪音等优点。通过对电机磁通电流和转矩电流的解耦控制，实现了转矩的快速响应和准确控制，能以很高的控制精度进行宽范围的调速运行，具有电机参数自动调谐，零伺服控制，速度控制和转矩控制在线切换，转速跟踪，内置PLC，内置PID控制器，掉载保护，故障信号追忆，故障自动重起，内置制动单元，内置PG接口，多种故障监控，丰富的I/O端子和多达十种的速度设定方式，能满足各类负荷对传动控制的需求。键盘由LED显示运行数据和故障代码，LCD显示多种语言状态信息和操作说明，并能进行参数的上传和下传复写功能；功能强大的后台调试监控软件可通过内置的RS485接口组网监控运行；通过数据总线适配器可以接入符合国际标准现场总线控制系统。紧凑的结构，可灵活安装；按照国际标准进行设计和测试，保证产品的可靠性；丰富的选配件，供您进行多种配制选择。变频改造后，节电量不小于25%，启动电流小免维护，速度任意设定，超低速起吊重物。

变频调速技术在行车上时应用做到以下几点:

a. 低频时能保证恒转矩输出,以避免低频时满负载工况下发生带不动负载的现象;

b.满负载时在空中制动停车或再提升时, 不产生溜钩现象;

c.电动机减速或重载下放时, 再生制动能量必须迅速释放.

d. 实现恒转矩调速和恒功率调速, 轻、空载起升速度提高一倍。变频调速技术在行车上应用具有以下优点:

（1）变频系统与常规电气控制方案相比, 省去了电动机正反转交流接触器,降低维护量90%以上，延长电机寿命。

（2）多段速调速控制可实现安全、精确和有效的起重机操作。利用多段速调速控制，操作方式与原有的一致，本机采用遥控控制，使用起升双速遥控器，使起升机构具有一个慢速档用来准确定位，一个常速档用来正常使用。

（3）采用变频控制是电气制动平稳、可靠。保护负载不受损伤，且减少了部件及结构的磨损和机械应力。采用矢量控制方式，

0Hz时起升电机也能以额定转矩输出. 实现零速抱闸，可以全速受控，减少抱闸闭合时的振动及抱闸磨损

（4）加减速平滑，使振动和冲击变小，同时减小了负载的晃动，提高了安全性能。

（5）电机加减速时间可调整，可实现系统的软启动，软停止，速度变化平滑，运行平稳，低速性能稳定.起动电流小。变频在低频起动，最大不超过电动机额定电流的100%-150%，频繁起动和停止时，电机热耗减小，延长电机寿命。对电网容量的影响也大大减

少。

（6）在重负荷时，起重机也能在各档速度下运行，在空中停止并重新启动上升或下降无溜钩现象。

（7）变频器在磁通优化下，电机磁通被自动地适应于负载以提高效率，同时降低电机的噪音。通过磁通优化，基于不同的负载，变频器和电机的总效率可提高1%-10%。

三、电动葫芦起重机，其工作频繁，要求效率高，启动停止频繁，电动机工作在较高持续率，所以变频器要做到不降低效率必须加大容量来保证起升开闭机构的响应速度，来满足现场要求。变频机构为满足行车主起升机构负重平稳运行，必须采用高力矩矢量性变频器，安川H1000系列变频器（起重方面专用变频器），且能保证超越150%力矩短时工作，能0HZ平稳在空中吊起重物。设定变频器运行之前需要变频器电机自学习。

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起重机电控改造部分符合下列标准。

中国起重机设计规范 GB3811－83

中国起重机安全规程 GB6067－85

通用桥式起重机技术条件 GB/T 14405-93

通用桥式起重机司机室技术条件 GB/T 14407-93

起重设备工程施工及验收规范 JBJ31-96

电气装置安装工程及验收规范 GBJ232-82

起重机械安全技术监察规程—桥式起重机 TSGQ0002-2008