
方案背景:
回轉機構(Slewing mechanism)是為塔機回轉提供動力的傳動裝置,該裝置一般是由帶製動器的電機、行星減速器、小齒輪、回轉限位器等組成;大多數的塔機采用了兩套這樣的裝置,對稱地分布於回轉支承兩邊,安裝在上支座上,其小齒輪與回轉支承的大齒圈齧合。(兩台電機為硬性連接)
方案要求:
塔式起重機回轉機構控製的特殊性:回(hui)轉(zhuan)機(ji)構(gou)是(shi)塔(ta)機(ji)慣(guan)性(xing)衝(chong)擊(ji)影(ying)響(xiang)最(zui)直(zhi)接(jie)的(de)傳(chuan)動(dong)機(ji)構(gou),臂(bi)架(jia)越(yue)長(chang),影(ying)響(xiang)越(yue)突(tu)出(chu)。傳(chuan)統(tong)的(de)有(you)級(ji)調(tiao)速(su)機(ji)構(gou)無(wu)法(fa)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)難(nan)題(ti),導(dao)致(zhi)整(zheng)機(ji)扭(niu)擺(bai)衝(chong)擊(ji)大(da),電(dian)機(ji)斷(duan)電(dian)後(hou)臂(bi)架(jia)溜(liu)車(che)時(shi)間(jian)長(chang),就(jiu)位(wei)很(hen)困(kun)難(nan),回(hui)轉(zhuan)減(jian)速(su)機(ji)容(rong)易(yi)損(sun)壞(huai)。由(you)於(yu)塔(ta)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)回(hui)轉(zhuan)機(ji)構(gou)是(shi)拖(tuo)動(dong)塔(ta)吊(diao)上(shang)部(bu)的(de)整(zheng)體(ti),其(qi)重(zhong)量(liang)少(shao)則(ze)幾(ji)十(shi)噸(dun),多(duo)則(ze)上(shang)百(bai)噸(dun),大(da)臂(bi)的(de)長(chang)度(du)多(duo)在(zai)60米以上,一般要求要在十秒鍾左右要達到全速運轉,也要在12秒左右穩定的停止。在運行中停車時,雖然回轉電機失去電源停止運行,但塔機前臂、後(hou)臂(bi)仍(reng)然(ran)在(zai)巨(ju)大(da)的(de)回(hui)轉(zhuan)慣(guan)性(xing)作(zuo)用(yong)下(xia)繼(ji)續(xu)減(jian)速(su)回(hui)轉(zhuan)運(yun)行(xing),短(duan)時(shi)間(jian)造(zao)成(cheng)吊(diao)物(wu)滑(hua)越(yue)目(mu)的(de)地(di),而(er)無(wu)法(fa)準(zhun)確(que)落(luo)下(xia),這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)塔(ta)機(ji)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)要(yao)根(gen)據(ju)經(jing)驗(yan)提(ti)前(qian)一(yi)段(duan)距(ju)離(li)連(lian)續(xu)點(dian)動(dong)停(ting)車(che)。目(mu)前(qian)塔(ta)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)的(de)回(hui)轉(zhuan)機(ji)構(gou)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)大(da)致(zhi)分(fen)為(wei)以(yi)下(xia)幾(ji)種(zhong),第(di)一(yi)、線繞試電機加液力耦合器控製;第二、(OMD)滑差電機控製;第三、(RCV)力矩電機調壓加渦流控製;第四、線繞試電機加渦流控製。以上的控製方式存在如下不足:(1)經常發生減速箱輸出軸扭斷故障,嚴重影響此設備的正常運行,增加了維修成本和維修次數;(2)啟動嚴重不平穩,對塔身衝擊較大,嚴重威脅著鋼結構的運行安全,降低澀北本身的使用壽命(3)在停車時塔身扭動嚴重,偶有抖動現象,使塔吊司機明顯感覺運行不平穩。(4)電器控製件容易損壞,配件費用高。
電控方案設計:
針對上述回轉機構的特殊性,收獲公司提出了變頻器的控製方案:
第一:變頻器驅動以及製動
針對兩台回轉電機:3.7 千瓦(配編碼器一個),選用收獲11KW 變頻器一台,製動電阻 1.6KW,85歐,編碼器卡一個形成閉環矢量控製。
使用收獲變頻器特有的一拖二矢量控製方式,做一拖二控製,利用11KW變頻器同時控製3.7KW的電機兩台;達到兩台電機在運行的時候有同樣的轉矩和轉速,通過閉環控製下的矢量控製,可以給電機輸出精確力矩,以及強大的製動能力,並且可以更加準確的轉速控製,達到較好的速度控製,提高工作效率。
第二:通訊方式:
收獲變頻器支持:模擬量、數值量信號(4-20MA,0-10V)輸入/輸出。如果需要構建總線結構Profiubs 通訊方式和MODBUS方式;可以選配收獲的通訊卡: MODBUS卡(選配)。可以將電源缺相、電機缺相、電機過載、電機接地、電機過載等故障以及力矩、電流、電壓等數據傳輸到上位機以及監係統中。並可以通過總線將數據指令傳輸到變頻器中。
第三:防搖擺控製與定位控製
防擺軟件內置(免費) :對dui於yu其qi他ta品pin牌pai的de變bian頻pin器qi,為wei了le使shi擺bai臂bi達da到dao準zhun確que啟qi停ting和he精jing確que的de定ding位wei,就jiu不bu得de不bu另ling外wai購gou置zhi防fang止zhi搖yao擺bai專zhuan用yong的de搖yao擺bai卡ka,對dui與yu收shou獲huo變bian頻pin器qi而er言yan,在zai其qi精jing確que的de矢shi量liang控kong製zhi以yi及ji力li矩ju控kong製zhi的de基ji礎chu上shang,並bing且qie結jie合he的de防fang搖yao擺bai軟ruan件jian功gong能neng,在zai無wu需xu外wai購gou搖yao擺bai卡ka的de情qing況kuang下xia就jiu可ke以yi實shi現xian對dui擺bai臂bi的de精jing確que點dian動dong控kong製zhi。這zhe樣yang就jiu可ke以yi提ti高gao塔ta機ji的de工gong作zuo效xiao率lv,提ti高gao安an全quan性xing、可靠性。
電氣主回路圖 
方案實施效果:
采用如上方案後,利用收獲變頻其完整的控製性能,較好的加、減速性能,可以實現無衝擊加、減速,實現塔式起重機回轉機構平穩運行,實際運行過程中回轉電機不會嚴重發熱,很大程度上延長了電機的使用壽命與保養時間。
變頻器可以實現:電源缺相、電機缺相、電機過載、電機接地、電機過熱、電機過載以及等功能,能為塔式起重機的維修保養提供準確的參考。
采用變頻器控製塔式起重機回轉調速,可以最好的解決在起、止(zhi)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)實(shi)現(xian)勻(yun)加(jia)速(su),不(bu)存(cun)在(zai)速(su)度(du)的(de)突(tu)變(bian)的(de)問(wen)題(ti)。實(shi)現(xian)對(dui)電(dian)機(ji)的(de)運(yun)行(xing)到(dao)停(ting)止(zhi)全(quan)過(guo)程(cheng)的(de)可(ke)調(tiao)控(kong)製(zhi)。最(zui)大(da)限(xian)度(du)的(de)降(jiang)低(di)應(ying)力(li)的(de)突(tu)然(ran)釋(shi)放(fang)而(er)造(zao)成(cheng)的(de)塔(ta)身(shen)抖(dou)動(dong)。均(jun)勻(yun)的(de)加(jia)減(jian)速(su)控(kong)製(zhi),使(shi)機(ji)械(xie)的(de)衝(chong)擊(ji)力(li)減(jian)小(xiao)到(dao)最(zui)小(xiao),實(shi)現(xian)了(le)回(hui)轉(zhuan)起(qi)、止zhi動dong過guo程cheng的de平ping穩wen運yun行xing,消xiao除chu了le電dian機ji速su度du突tu變bian對dui減jian速su箱xiang的de衝chong擊ji,最zui大da限xian度du的de保bao護hu變bian速su箱xiang,同tong時shi減jian小xiao對dui塔ta身shen鋼gang結jie構gou的de衝chong擊ji,最zui大da限xian度du的de延yan長chang塔ta吊diao的de使shi用yong壽shou命ming,並bing可ke以yi大da大da節jie約yue電dian能neng。
方案元件清單 
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