摘  要：本文主要介紹變頻器在卷揚機主驅動係統應用技術。實踐表明
，台達B係列變頻器完全能夠滿足客戶需求，起重行業市場打下了堅實的基礎。

關鍵字：提升，製動，抱閘

 

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。

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。

    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)。

（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。

（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。

    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。

                                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

 

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。

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

 

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%的de轉zhuan矩ju。下xia落luo時shi
，變bian頻pin器qi將jiang受shou到dao較jiao高gao電dian勢shi的de能neng量liang釋shi放fang過guo程cheng，為wei保bao證zheng變bian頻pin器qi不bu過guo壓ya跳tiao閘zha不bu被bei擊ji壞huai，增zeng設she能neng耗hao製zhi動dong單dan元yuan來lai保bao證zheng變bian頻pin器qi的de正zheng常chang工gong作zuo。進jin行xing製zhi動dong時shi放fang電dian電dian阻zu與yu電dian機ji內nei部bu的de有you功gong損sun耗hao部bu分fen結jie合he成cheng製zhi動dong轉zhuan矩ju。

［1］VFD-B變頻器說明書.中達電通股份有限公司

張  碩（1979―）  變頻器應用工程師