英威騰CHV190開環矢量控製在固定式門座起重機上的應用
摘要:目(mu)前(qian)起(qi)重(zhong)機(ji)的(de)起(qi)升(sheng)電(dian)機(ji)都(dou)采(cai)用(yong)閉(bi)環(huan)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi),具(ju)有(you)定(ding)位(wei)精(jing)度(du)高(gao),機(ji)械(xie)特(te)性(xing)硬(ying),動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying)快(kuai),起(qi)動(dong)力(li)矩(ju)大(da)等(deng)優(you)點(dian),但(dan)這(zhe)必(bi)須(xu)安(an)裝(zhuang)軸(zhou)編(bian)碼(ma)器(qi)采(cai)集(ji)電(dian)機(ji)的(de)轉(zhuan)速(su)信(xin)號(hao),在(zai)很(hen)多(duo)老(lao)式(shi)門(men)座(zuo)機(ji)改造的現場,加裝軸編碼器困難很大,無法實現閉環矢量控製,然而英威騰CHV190係列起重提升專用變頻器采用開環矢量控製也能實現門座機平穩起製動,確保良好控製不溜鉤,本文就是一個CHV190在固定式門座機開環矢量控製改造的實例。
關鍵字:CHV190,開環矢量控製,門座機,軸編碼器
一、係統概述
固定式門座起重機是起重行業當中的一種典型設備,廣泛應用於倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。係統有提升、回轉、變幅三個機構,由於轉台和支承固定於工作場所的土建基礎上,故沒有大車運行機構,不能實現整機的水平移動。
固定式門座機提升機構與普通門座機類似,上行、下放不允許產生“溜鉤”,性能上4HZ速度給定時,要求輸出至少150%的額定轉矩,功能上需有可靠的抱閘時序控製。
本項目GZ1620固定式起重機起升額定重量16噸,最大工作幅度20M,最小工作幅度7.5M,起升高度7M,起升工作速度33M/min,主要改造機構是雙起升機構,起升機構為兩台55KW繞線式異步電動機,改造前為傳統繼電器接觸器控製線路,沒有PLC控(kong)製(zhi)器(qi),起(qi)升(sheng)電(dian)機(ji)采(cai)用(yong)串(chuan)電(dian)阻(zu)調(tiao)速(su),通(tong)過(guo)逐(zhu)級(ji)切(qie)除(chu)轉(zhuan)子(zi)電(dian)阻(zu)來(lai)實(shi)現(xian)多(duo)檔(dang)切(qie)換(huan)和(he)起(qi)動(dong)電(dian)流(liu)限(xian)製(zhi),該(gai)調(tiao)速(su)方(fang)式(shi)可(ke)靠(kao)性(xing)低(di),噪(zao)音(yin)大(da),能(neng)耗(hao)高(gao),故(gu)障(zhang)停(ting)時(shi)長(chang),機(ji)械(xie)抱(bao)閘(zha)由(you)液(ye)壓(ya)製(zhi)動(dong)器(qi)完(wan)成(cheng),當(dang)起(qi)升(sheng)手(shou)柄(bing)回(hui)零(ling),抱(bao)閘(zha)信(xin)號(hao)立(li)即(ji)送(song)出(chu),沒(mei)有(you)減(jian)速(su)停(ting)車(che)時(shi)間(jian),抱(bao)閘(zha)衝(chong)擊(ji)很(hen)大(da),對(dui)金(jin)屬(shu)結(jie)構(gou)、機械傳動裝置以及製動器本身都容易造成損壞,鑒於以上不足,港口方麵決定與我司合作,采用我司的CHV190係列變頻器對門座機的起升機構進行變頻調速改造。
二、改造技術方案
根據現場情況,加裝軸編碼器非常不易,而該門座機主要用於裝卸鋼卷、gangsitiaodengjianzahuo,duidingweijingduyaoqiubugao,kehuyaoqiuyuanyoukongzhixianlubuzuodaguimobiandong,rengranbaoliuyuanlaidekongzhixianluheliansuobaohu,gaidongxianlubufenjinkenengshao,fangbiangangfanghouxuweihu,yushiwofangjuedingcaiyongruxiagaizaofangan:
1. 采用2台CHV190-075G-4 +製動單元+製動電阻驅動2台55KW繞線電機;
2. 不配置異步PG卡,直接采取開關矢量控製;
3. 製作兩台變頻櫃,配置斷路器,輸入輸出電抗器,控製變壓器,中間繼電器,電流互感器,指針電流表,指針電壓表,運行/故障指示燈等,安裝於原有開關櫃旁邊,將開關櫃電源線引到變頻櫃進線端作為主電源,使原有連鎖保護仍然發揮作用;
4. 拆除原有調速電阻器,安裝製動電阻箱;
5. 將繞線電機轉子短接,作為鼠籠電機使用;
6. 保留原切除電阻的接觸器,通過中間繼電器隔離處理作為變頻器多段速給定信號以及方向信號。
7. gaizaozhidongqikongzhifangshi,caiyongbianpinqishuchujidianqiduanzizuoweizhidongqiyoubengdianjijiechuqidexianquankongzhixinhao,youbianpinqishixianjiansutingche,jiasuqidong,songzha/抱閘,保證不溜鉤的同時避免對金屬結構的衝擊。
三、係統圖
改造前,采用串電阻調速,接觸器切換吸合實現正反轉,抱閘在運行信號消失的同時動作。

改造後,采用變頻器多段速功能調速,S曲線加減速運行,變頻器輸出繼電器控製抱閘。

四、調試過程
1.起升變頻器1調試過程
由於負載現場無法分開,設定電機基本參數後采用靜止自學習功能,參數見下表:

2.起升變頻器2參數調試
電機基本參數以及自學習參數

參數設定完畢後,兩台電機進行空載試運行,1#變頻器空載電流35A,2#變頻器空載電流27A,吊掛12噸負載後2#電機出現提升力矩不夠的現象,提升開始瞬間開始下溜,調整2#變頻器參數P2.11為0.05,P2.14為31.4,2#電機回歸正常,吊掛16噸負載後,1#電機偶爾在提升重物過程中出現下溜,雖然不是每次都發生,但是客戶表示不能接受,於是我方調整1#變頻器P2.11為0.039,1#電機回歸正常。
3.記錄波形如下
1#變頻器波形

2#變頻器波形

五、結束語
起重機行業對變頻器的性能、功能有著較高的要求,傳統的閉環矢量控製對於改造項目,存在安裝編碼器困難,改動線路多,改造周期長等不利因素,英威騰CHV190係列變頻器的開環矢量控製在門座機上的成功應用,使傳統門座機變頻改造變得簡單易行。
六、參考文獻
1. 《CHV190係列起重機專用變頻器說明書》 英威騰電氣股份有限公司 2007
2. 《起重機設計規範》 國家標準GB/T3811 2004







