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1、muqianqizhongjikongzhidexianzhuangjuyouguanbaodao，guowaifadaguojiadeqizhongji，henduodoucaiyongbianpintiaosuxitongkongzhi。jishizaifazhanzhongguojiadebiliyebijiaogao。woguosuiranjinjinianduichuantongdeqizhongjikongzhixitongjinxingleyixiebianpintiaosuxitonggaizao，bingqiehenduoqizhongjishengchanchangjiakaishicaiyongbianpintiaosuxitong，danjuedabufenyonghurengranshiyongchuantongde“繞線式電動機轉子串電阻調速係統”方式（以下簡稱傳統的調速係統）。2、傳統的調速係統存在的問題2.1傳動性能差傳統的調速係統，雖然轉子串接電阻實現了調速功能（也是有級的），但(dan)因(yin)為(wei)不(bu)能(neng)改(gai)變(bian)同(tong)步(bu)轉(zhuan)速(su)，致(zhi)使(shi)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)機(ji)械(xie)特(te)性(xing)很(hen)軟(ruan)，從(cong)而(er)使(shi)速(su)度(du)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)調(tiao)速(su)精(jing)度(du)很(hen)差(cha)。而(er)且(qie)大(da)車(che)通(tong)常(chang)有(you)兩(liang)台(tai)或(huo)四(si)台(tai)甚(shen)至(zhi)多(duo)台(tai)電(dian)動(dong)機(ji)驅(qu)動(dong)，更(geng)由(you)於(yu)負(fu)載(zai)的(de)變(bian)化(hua)、軌道的平整度、電(dian)動(dong)機(ji)參(can)數(shu)的(de)分(fen)散(san)性(xing)等(deng)導(dao)致(zhi)大(da)梁(liang)扭(niu)動(dong)和(he)行(xing)車(che)上(shang)的(de)電(dian)控(kong)設(she)備(bei)的(de)震(zhen)動(dong)大(da)，不(bu)但(dan)惡(e)化(hua)了(le)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)容(rong)易(yi)疲(pi)勞(lao)導(dao)致(zhi)操(cao)作(zuo)失(shi)誤(wu)，也(ye)降(jiang)低(di)了(le)整(zheng)個(ge)設(she)備(bei)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)、穩定性、可靠性。2.2可靠性差◆接觸器頻繁分、合，尤其操作人員頻繁靠反接製動來穩鉤（接觸器在大電流情況下頻繁分、合），經常造成接觸器觸點的燒結和電阻燒毀。◆保護措施不完善，易發生電動機燒毀的現象。◆製動閘皮承受比較大的衝擊，磨損嚴重，需要經常檢修、更換。◆起重機的使用環境一般比較惡劣，並且繞線式電動機本身具有電刷、滑環等薄弱環節，需要經常進行維護、維修。2.3增加能耗起重機經常在低速狀態下運行，大量的轉差功率消耗在轉子串接的電阻上（一般情況下可占總能耗的20%以上），從節能和經濟兩方麵來講，都不可取。2.4增加了使用維修成本設備使用壽命的縮短，以及可靠性差造成的停機，不但增加了維護工作量，而且導致設備使用成本的增加。2.5危wei險xian性xing也ye比bi較jiao高gao。起qi重zhong機ji屬shu於yu位wei能neng性xing負fu載zai，對dui安an全quan性xing要yao求qiu很hen高gao。上shang述shu所suo有you問wen題ti，都dou是shi采cai用yong繞rao線xian式shi電dian動dong機ji轉zhuan子zi串chuan電dian阻zu調tiao速su係xi統tong原yuan理li本ben身shen引yin起qi的de。最zui終zhong表biao現xian為wei設she備bei的de生sheng產chan率lv受shou到dao限xian製zhi（經常出故障處於停機、維修狀態）、維護工作量大、使用維修成本上升。二、變頻調速係統改造下麵以我公司為某廠起重機變頻係統改造為例，介紹變頻器在起重機行業的應用。1、設備改造總體要求■改造範圍現有電控櫃全部拆除，采用新控製櫃；聯動操作台更換；有電纜更換；配電屏更換；現場燈光、開車警示、上下車聯絡回路等保持不變；現場各檢測開關如大車左右極限、小車前後極限、主、副起升機構的限位全部保留。■改造要求盡量保留現有操作方式，以利操作人員操作；各機構改造後，仍為四檔速度，各檔級速度可以根據需要無級調整；采用PLC和工業控製現場總線，減少接線和故障率；生產力不得降低；主副起升機構沒有溜鉤現象；係統應當具有抗震動和電網電壓波動能力；完善的保護功能；詳細工作狀態和故障信號顯示，便於操作人員監視、操控和維護人員維護；利用設備大修時間完成原設備的拆除和新設備的安裝、調試。2、改造方案參見以下“主回路方案圖”和“控製方案圖”。3、控製原理3.1主回路全部采用ABB公司生產的ACS600係列變頻器（起升機構采用ACC600提升專用變頻器）。ABB變頻器采用直接轉矩控製（DTC）方式。這種控製方式采用實時計算的電動機轉矩和轉速構成轉矩轉速雙閉環係統，其動、靜態精度高（控製精度優於正負5%）；在轉矩響應方麵，比非DTC控製方式變頻器快許多（轉矩響應響應時間≤5ms），並克服了傳統調速係統和轉矩開環變頻器低速段輸出轉矩不足的問題，其零速轉矩可達200%。這些特點充分保證了位能性負載的要求。ACC600提升專用變頻器除具有ACS600係列變頻器所有特點外，內置了提升專用軟件（相應配備了各種接口可選，比如本地控製、總線控製、端子控製。其中端子控製又分為電動電位器控製、無線電控製、手柄控製等多種控製模式），它還具有多種專用功能：予勵磁、轉矩驗證、功優化、閘(zha)控(kong)邏(luo)輯(ji)等(deng)特(te)殊(shu)功(gong)能(neng)，簡(jian)化(hua)了(le)係(xi)統(tong)外(wai)圍(wei)結(jie)構(gou)，使(shi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)簡(jian)單(dan)清(qing)晰(xi)，安(an)全(quan)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)也(ye)大(da)為(wei)提(ti)高(gao)。對(dui)於(yu)多(duo)台(tai)電(dian)機(ji)同(tong)時(shi)驅(qu)動(dong)起(qi)升(sheng)機(ji)構(gou)的(de)起(qi)重(zhong)機(ji)，則(ze)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)多(duo)台(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)，利(li)用(yong)內(nei)置(zhi)的(de)主(zhu)從(cong)提(ti)升(sheng)功(gong)能(neng)實(shi)現(xian)。如(ru)果(guo)采(cai)用(yong)通(tong)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)，上(shang)述(shu)的(de)專(zhuan)用(yong)功(gong)能(neng)必(bi)須(xu)由(you)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)完(wan)成(cheng)，就(jiu)使(shi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)複(fu)雜(za)化(hua)，而(er)且(qie)降(jiang)低(di)穩(wen)定(ding)性(xing)、可靠性。具體配置如下：■大da車che行xing走zou機ji構gou采cai用yong兩liang台tai變bian頻pin器qi，分fen別bie驅qu動dong一yi台tai電dian動dong機ji。其qi中zhong一yi台tai為wei主zhu機ji，另ling一yi台tai為wei從cong機ji。利li用yong主zhu從cong應ying用yong軟ruan件jian，保bao證zheng兩liang台tai電dian動dong機ji的de速su度du同tong步bu和he負fu荷he平ping衡heng，防fang止zhi大da梁liang扭niu動dong和he啃ken軌gui。■小車機構變頻器采用一台變頻器。■主起升機構和副起升機構，分別采用一台提升專用變頻器（ACC變頻器）。分別采用一台光電編碼器，做速度反饋和控製檢測用。■所有變頻器，采用斬波器加製動電阻實現製動功能。■所有變頻器配有各類標準的現場總線接口。3.2控製係統采用PLC作為核心控製器件，采用工業控製現場總線，將PLC、遠程I/O、各機構變頻器、觸摸屏聯結起來，減少電纜投資，減少接線和維護工作量，減少故障點。 ■遠程I/O和觸摸屏安裝於司機室。接受操作人員的指令，顯示係統各種工況信息，以利於操作人員監視、操作和方便維護人員故障診斷與維修。■PLC安裝於控製櫃內。接收現場檢測器件的狀態信息、變頻器等狀態信息，控製係統運行。■PLC控製櫃、變頻控製櫃，以及電阻製動櫃安放在大梁上。4、應當注意的問題4.1環境條件起重機的工作環境一般都比較差：導電粉塵、水濺、腐蝕性氣體、環境溫度高，有些情況海拔高度高等。無論是PLC、還是變頻器，都受環境溫度和海拔高度的影響比較大。因此必須嚴格按照相關使用條件使用，且考慮櫃體的防護等級和通風散熱方式。4.2旋轉編碼器建議起升機構使用旋轉編碼器。一是作速度反饋用；二是作檢測控製用。很多用戶認為變頻器的調速精度高，以起重機對速度的精度要求不高為由，為節省費用、減jian小xiao維wei護hu工gong作zuo量liang往wang往wang不bu使shi用yong旋xuan轉zhuan編bian碼ma器qi。這zhe是shi認ren識shi上shang的de誤wu區qu。實shi際ji上shang，編bian碼ma器qi是shi用yong來lai提ti高gao低di速su情qing況kuang下xia電dian動dong機ji模mo型xing的de速su度du和he轉zhuan矩ju計ji算suan精jing度du，保bao證zheng轉zhuan矩ju驗yan證zheng、開閉閘等功能，進而保證係統安全和防止溜鉤。4.3抗幹擾措施變頻器的使用，不可避免的會帶來一些幹擾。因此必須采取一些合理的抗幹擾措施，比如PLC和變頻器的安裝、電纜走線，應充分考慮係統的EMC兼容性。5、係統改造後的效果根據改造後設備的運行情況以及用戶的反饋信息，有以下幾個特點：5.1係統啟、製動快速（相對於非DTC控製模式的變頻器）而且啟動過程平穩（可以明顯感覺到）。5.2故障率大為降低，維護工作量大為減少。用戶反映：多年以來，運行穩定、可靠；操作簡單靈活；生產率比以前大為提高。5.3安an全quan性xing明ming顯xian提ti高gao。有you一yi次ci維wei護hu人ren員yuan錯cuo誤wu短duan接jie了le起qi升sheng機ji構gou的de限xian位wei開kai關guan，操cao作zuo人ren員yuan操cao作zuo失shi誤wu造zao成cheng起qi升sheng機ji構gou過guo卷juan，係xi統tong產chan生sheng製zhi動dong保bao護hu，避bi免mian了le事shi故gu發fa生sheng。5.4係統維護方便。因為提供了完善、詳細的係統運行狀態信息和故障信息而使故障診斷變得十分容易，使維護工作簡單快捷。5.5沒有出現過溜鉤現象。三、jielunqizhongjixingyecaiyongbianpinqitiaosuxitong，bujinnengmanzuqizhongjigongyiyaoqiu，erqiekefulechuantongtiaosuxitongcunzaidewenti。tongshikeyitongguobianpinqicanshushezhihenduozhongbaohugongneng，shixitongbaohugengjiawanbei。bianpintiaosuxitongdegaizao，yicixingdechengbentourushibijiaodade。dancongjieneng、提高生產率、降低使用成本、提高安全性等方麵來看，也就是說綜合考慮性能、價格、經濟等因數，是值得的。為了降低一次性的投入，據我們多年的經驗，可以采取如下措施：1、非位能性負載機構如大車、小車，可以采用一台變頻器驅動兩台電機；2、變頻器的選型要適當；3、可以考慮利用原來的繞線式電機或者僅更換起升機構的電機為變頻電機；4、可以不用PLC和現場總線。
