基於台達B係列變頻器的卷揚機驅動係統

 

    關鍵字：提升，製動，抱閘

 

    1引言

 

    卷揚機又稱絞車

，是由動力驅動的卷筒通過撓性件(鋼絲繩
、鏈條)起升
、運移重物的起重裝置。它結構簡單，使用方便，廣泛應用於建築
、安裝
、運輸等部門的拽引和起重作業。

 

    卷揚機按驅動方式可分為人力驅動和機電動驅動兩大類。本文討論電力驅動型卷揚機的變頻調速驅動技術。

 

    電動卷揚機按拽引速度可分快速和慢速兩種。快速卷揚機一般拽引速度為30-50m/min，多用於建築工地。慢速卷揚機拽引速度為7-15m/min
，主要用於設備安裝作業。

 

    2電動卷揚機概要

 

    卷揚機由安裝在底盤基座上的電動機、減速機、卷筒、鋼絲繩等主體單元以及電力液壓推動器離合器、引導鋼絲繩有序卷繞的排繩器、防止卷筒自行逆轉的停止器
、減速停轉的電磁製動器、電控箱等輔件組成。卷揚機外形如圖1圖片所示。

 

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    圖1卷揚機外貌圖片

 

    3卷揚機變頻調速設計

 

    3.1卷揚機變頻調速

 

    在建築、安裝、運(yun)輸(shu)等(deng)部(bu)門(men)的(de)拽(zhuai)引(yin)和(he)起(qi)重(zhong)作(zuo)業(ye)過(guo)程(cheng)中(zhong)

，卷(juan)揚(yang)機(ji)調(tiao)速(su)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)功(gong)能(neng)設(she)計(ji)。比(bi)較(jiao)通(tong)常(chang)的(de)定(ding)速(su)卷(juan)揚(yang)機(ji)，調(tiao)速(su)卷(juan)揚(yang)機(ji)具(ju)有(you)的(de)更(geng)加(jia)廣(guang)泛(fan)的(de)作(zuo)業(ye)適(shi)應(ying)性(xing)和(he)更(geng)加(jia)優(you)秀(xiu)的(de)作(zuo)業(ye)效(xiao)率(lv)和(he)運(yun)行(xing)的(de)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)性(xing)。比(bi)較(jiao)過(guo)去(qu)的(de)繞(rao)線(xian)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)等(deng)調(tiao)速(su)卷(juan)揚(yang)機(ji)，如(ru)今(jin)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)調(tiao)速(su)的(de)技(ji)術(shu)優(you)越(yue)性(xing)不(bu)言(yan)而(er)喻(yu)。

 

    3.2變頻調速設計要求

 

    （1）額定負載：12噸
；超重負載：13噸。

 

    （2）啟動力矩大
，鬆閘向上提升，不能有溜鉤情況。

 

    （3）重載下降時，變頻器提供足夠的製動轉矩，克服重物加速下滑。

 

    （4）在運行過程中，有高低速度切換，並且2段加速時間。

 

    （5）重物行程速度14米/min。

 

    （6）由於機械製動器的存在，要求變頻器輸出轉矩與機械製動器的製動轉矩平滑切換，不產生溜鉤現象。

 

    4台達B係列變頻器應用設計

 

    4.1機電係統配置

 

    （1）台達B係列變頻器型號：VFD045B43A；製動單元：VFDB4045
；製動電阻:10000W/13.33歐姆。

 

    （2）電機參數：型號：YZB250M1-6M
；功率：37KW

；額定轉速：982r/min

；電壓：380V電流：72.6A；5-50HZ恒轉矩
；50-100恒功率。

 

    （3）圓柱齒輪減速器：型號：ZQ650-31.5-4
，傳動比：31.5
，中心距：650mm。

 

    4.2電原理設計

 

    基於台達B係列變頻器的卷揚機調速係統電原理設計參見圖2。係統控製使用變頻器端子控製方式，包括正反轉控製、多功能選擇控製（MI端子）、多功能指示選擇接點（信號輸出），能耗製動由B係列變頻器配套製動單元實現。

 

    佳工機電網

 

    圖2電原理設計

 

    多功能繼電器輸出RA,RCwaijiejixiebaozhaxianbao
，congerdadaokongzhijixiebaozhadekaiqi。yibanbianpinqidoushezhiweiyunzhuanzhongzhishi
，danbianpinqizaiqidonghetingzhishidewaibufuzaibuyizhi，zaochengliugoufasheng。suoyitaidazhenduiciyingyongkaifalejixiebaozhakongzhi
，baqidonghetingzhidedongzuopinlvfenkai，dadajianhualetiaoshishijian，henhaodedadaolixiangxiaoguo。

 

    如果應用在快速卷揚機，因電機的減速比小，所以在鬆閘瞬間，變頻器要輸出180%額定扭力來確保重物不溜鉤
；因此根據需要適當調整01-05
，01-06的值，使變頻器能夠承受電流衝擊。

 

    卷揚機的行程速度越快，電機的減速比越小，變頻器受到的瞬間電流會更大。電機的過載能力達到6倍額定電流，但變頻器這能達到2倍的額定電流，所以必須增大變頻器的功率
，避免變頻器過載損壞，參見表1。

 

    表1運行時的電流輸出值

 

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    在下降過程中
，不管重物變化
，但變頻器顯示的電流基本保持不變（60A）
，這可能導致變頻器輸出的製動轉矩也是一致。

 

    在快速卷揚機，要加大製動轉矩
，可能需要選用2個4030製動單元，10歐姆的製動電阻。這樣在下降停止時，溜鉤行程能夠減小。

 

    4.3調試參數

 

    01-00=50最高操作頻率

 

    01-01=50電機額定頻率設定

 

    01-02=380電機額定電壓設定

 

    01-03=3中間頻率設定

 

    01-04=30中間電壓設定

 

    01-05=0.1最低輸出頻率設定

 

    01-06=10最低輸出電壓設定

 

    01-09=10第一加速時間設定

 

    01-10=10第一減速時間設定

 

    01-11=5第二加速時間設定

 

    02-01=1由外端子操作鍵盤STOP鍵有效

 

    03-00=29機械抱閘控製

 

    03-13=3機械抱閘釋放頻率

 

    03-14=5機械抱閘動作頻率

 

    04-04=01多段速一

 

    04-05=07第一、二家加速時間切換

 

    05-00=50第一段速頻率設定

 

    06-00=0過電壓失速防止功能無效

 

    07-04=6電機級數

 

    08-16=1無自動穩壓功能

 

    08-17=740軟體製動準位

 

    F=20.00HZ

 

    5結束語

 

    台達B係列變頻器具有無速度傳感器矢量控製技術，當變頻器有0.5Hz輸出時即有150%以上的高起動轉矩
，保證懸空起動及低速運轉時的電機力矩，並可在1：10的速度範圍內（6-60Hz/5-50Hz）以100%轉矩連續運行。速度調速偏差小於±1%。並利用一個高速微處理器和裝備DSP來提高響應速度，在提升設備中對防止“滑落”很有效果
，轉矩響應時間約0.1秒便可達到100%dezhuanju。xialuoshi，bianpinqijiangshoudaojiaogaodianshidenengliangshifangguocheng，weibaozhengbianpinqibuguoyatiaozhabubeijihuai，zengshenenghaozhidongdanyuanlaibaozhengbianpinqidezhengchanggongzuo。jinxingzhidongshifangdiandianzuyudianjineibudeyougongsunhaobufenjiehechengzhidongzhuanju。