1、引言
目前，我國的建築用塔式起重機已越來越普遍，從普通的多層建築、房地產工程、高層建築到大型的鐵路工程、橋梁工程、電力工程、水利工程，到處都有塔機的應用。計算機輔助設計、微電子技術、程控語言控製技術都在塔機上得到了應用。其中起升機構、回轉機構、小(xiao)車(che)變(bian)幅(fu)機(ji)構(gou)的(de)控(kong)製(zhi)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)是(shi)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)控(kong)製(zhi)。回(hui)轉(zhuan)機(ji)構(gou)的(de)特(te)點(dian)是(shi)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)慣(guan)性(xing)衝(chong)擊(ji)，起(qi)動(dong)過(guo)快(kuai)，衝(chong)擊(ji)大(da)。而(er)停(ting)車(che)和(he)打(da)反(fan)轉(zhuan)都(dou)不(bu)允(yun)許(xu)過(guo)快(kuai)過(guo)急(ji)，否(fou)則(ze)不(bu)僅(jin)運(yun)轉(zhuan)不(bu)平(ping)穩(wen)，還(hai)會(hui)損(sun)壞(huai)機(ji)構(gou)。更(geng)好(hao)的(de)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)是(shi)采(cai)用(yong)回(hui)轉(zhuan)專(zhuan)用(yong)減(jian)速(su)機(ji)，同(tong)時(shi)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)使(shi)起(qi)、製動最平穩。另外，采用變頻器控製以後使係統控製更為簡單，控製係統具有多重保護功能，使係統更加安全可靠。
2、塔吊回轉機構工作原理
塔吊是靠起重臂回轉來保證其工作覆蓋麵的，回轉運動的產生是通過上、下(xia)回(hui)轉(zhuan)支(zhi)座(zuo)分(fen)別(bie)裝(zhuang)在(zai)回(hui)轉(zhuan)支(zhi)承(cheng)的(de)內(nei)外(wai)圈(quan)上(shang)，並(bing)由(you)回(hui)轉(zhuan)機(ji)構(gou)驅(qu)動(dong)小(xiao)齒(chi)輪(lun)，小(xiao)齒(chi)輪(lun)與(yu)回(hui)轉(zhuan)支(zhi)承(cheng)的(de)大(da)齒(chi)圈(quan)齧(nie)合(he)，帶(dai)動(dong)回(hui)轉(zhuan)上(shang)支(zhi)座(zuo)相(xiang)對(dui)於(yu)下(xia)支(zhi)座(zuo)運(yun)動(dong)。大(da)齒(chi)圈(quan)需(xu)要(yao)二(er)至(zhi)四(si)個(ge)小(xiao)齒(chi)輪(lun)驅(qu)動(dong)，小(xiao)齒(chi)輪(lun)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)於(yu)大(da)齒(chi)圈(quan)四(si)周(zhou)，如(ru)圖(tu)1。
塔機回轉慣性很大，回轉起、zhidongshiwangwanghuiyouguanxingchongji。weibaozhenghuizhuanpingwen，huizhuanjigougongzuotexingyaoruan，huizhuanjiajiansuduyidingyaoxiao，bingyaoqiuqudongxiaochilundediandongjizhijianbaochitongbu。
3、回轉同步控製原理
為實現驅動小齒輪的電動機之間保持同步，采用具有同步控製應用宏的Vacon變頻器。Vacon變頻器具有可編程功能，有專用於起重機的起升應用宏和回轉主從同步控製應用宏，且控製性能優良。
Vacon變頻器主從同步控製應用宏是為采用Vacon NXP係列變頻器，且電機軸之間由齒輪、鏈條、皮帶等連接的應用係統而設計的。
外(wai)部(bu)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)隻(zhi)提(ti)供(gong)給(gei)主(zhu)變(bian)頻(pin)器(qi)，主(zhu)變(bian)頻(pin)器(qi)經(jing)過(guo)係(xi)統(tong)總(zong)線(xian)控(kong)製(zhi)從(cong)變(bian)頻(pin)器(qi)。主(zhu)變(bian)頻(pin)器(qi)采(cai)用(yong)典(dian)型(xing)的(de)速(su)度(du)控(kong)製(zhi)，其(qi)他(ta)的(de)從(cong)變(bian)頻(pin)器(qi)采(cai)用(yong)轉(zhuan)矩(ju)或(huo)速(su)度(du)參(can)考(kao)值(zhi)控(kong)製(zhi)。
從變頻器轉矩參考值控製用於當主變頻器與從變頻器軸之間為剛性連接，如齒輪、liantiaolianjieshi，baozhengqudongzhijianmeiyousuduchabie。congbianpinqisuducankaozhikongzhiyongyudangzhubianpinqiyucongbianpinqizhouzhijianrouxinglianjieshi，jinliangjianxiaoqudongzhijiandesuducha。
主從變頻器通過相應擴展卡連接，擴展卡之間通過光纜實現通訊(如圖2)。變bian頻pin器qi在zai這zhe種zhong連lian接jie方fang式shi下xia，最zui左zuo邊bian的de為wei主zhu變bian頻pin器qi，其qi他ta的de為wei從cong變bian頻pin器qi。在zai主zhu變bian頻pin器qi上shang的de擴kuo展zhan卡ka采cai用yong默mo認ren的de跳tiao線xian選xuan擇ze。在zai從cong變bian頻pin器qi上shang的de擴kuo展zhan卡ka的de跳tiao線xian選xuan擇ze則ze有you必bi要yao進jin行xing相xiang應ying修xiu改gai。每mei台tai變bian頻pin器qi驅qu動dong各ge自zi電dian機ji，通tong過guo主zhu從cong控kong製zhi功gong能neng實shi現xian同tong步bu控kong製zhi。
圖2 通過擴展卡實現的主從變頻器係統總線連接
3.1主從同步控製參數設計
主(zhu)從(cong)同(tong)步(bu)控(kong)製(zhi)參(can)數(shu)組(zu)具(ju)備(bei)主(zhu)從(cong)係(xi)統(tong)功(gong)能(neng)，主(zhu)從(cong)參(can)數(shu)通(tong)訊(xun)中(zhong)沒(mei)有(you)經(jing)過(guo)係(xi)統(tong)總(zong)線(xian)由(you)從(cong)機(ji)反(fan)饋(kui)給(gei)主(zhu)機(ji)的(de)信(xin)號(hao)，推(tui)薦(jian)把(ba)從(cong)機(ji)的(de)故(gu)障(zhang)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)連(lian)接(jie)到(dao)主(zhu)機(ji)外(wai)部(bu)故(gu)障(zhang)輸(shu)入(ru)端(duan)。係(xi)統(tong)總(zong)線(xian)通(tong)訊(xun)中(zhong)丟(diu)失(shi)從(cong)機(ji)將(jiang)觸(chu)發(fa)#81係統總線錯誤，如果主機報警，從機將報#80錯誤。參數敘述如下：
[1]主從選擇:此參數定義了主從連接的驅動關係。主機次參數設定為Master，主機將通過光纖通道傳輸主從控製字，速度參考值，轉矩參考值等。從機次參數設定為Follower，同時把控製位置參數設定為Systembus。
[2] 本機係統總線ID號：用於係統總線驅動。0~63每台驅動器都有唯一的本機係統總線ID號。
[3]從機係統總線ID號：主從通訊中的下一台驅動器。
[4]係統總線通訊速度：設置係統總線通訊速度。
[5]轉矩模式選擇：主機是典型的速度控製。參數可選如下：
0=不用
1=速度控製：當主從電機軸是柔性連接時，主機從機均可設置成此參數，以便允許主機和從機的速度有一些差別。
2=轉矩控製：當主從電機軸是剛性連接時(用齒輪或鏈條)，此參數用於從機選擇，以便主機與從機之間沒有速度差別。
3=轉矩參考值和速度控製器輸出兩者之間的較小值：轉矩選擇器比較轉矩參考值和速度控製器輸出值。用其中的較小值作為電動機轉矩參考值。隻在特殊情況使用。
4=轉矩參考值和速度控製器輸出兩者之間的最大值：轉矩選擇器比較轉矩參考值和速度控製器輸出值。用其中的較大值作為電動機轉矩參考值。隻在特殊情況使用。
[6]轉矩標定:對應於電機額定轉矩。默認值1000。此參數為轉矩參考值的標定因子。選擇1000對應於額定轉矩參考值。
[7]負載分配比例：負載分配轉矩參考值的百分數。
[8]從機轉矩參考值來源。
[9]從機速度參考值來源。
3.2 實驗調試結果分析
此控製係統應用在沈陽建築機械廠K520塔吊上，回轉控製圖中的4四個小齒輪分別用4台11kW電動機驅動，4台電動機分別由4台Vacon變頻器驅動，構成主從控製，變頻器1為主控製器並設定為速度控製，其他3台變頻器為從控製器並設定為轉矩控製。工作中4台電機的轉矩基本相等，回轉起、停控製平穩，控製效果達到要求，用戶滿意。
4、結論
應用變頻器的回轉控製係統具有如下優點：回轉起、停控製平穩，采用Vacon變頻器的開放式編程平台開發的主從同步控製應用宏，使控製係統具有優良的控製特性。係統運行安全，性能可靠，電動機發生過載、過壓、guoliushi，bianpinqihuijishigeichubaojing，tingzhixitonggongzuo。gaoxiaojieneng，zaibianpinqikongzhixia，diandongjidabufenshijianwuxudadaoedingzhuansu，jienengxiaoguomingxian。caiyongbianpinqikongzhitadiaodehuizhuan，huizhuanxingnengyouyue，juyouhenhaodetuiguangjiazhi。