零速制动在起升机构中应用

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1、零速制动在起升机构中应用摘要：随着技术的发展，时代的进步，现在越来越多的起重设备采用变频器、PLC来驱动各个机构动作，实现平稳调速，安全节能等目的。包括建筑行业的塔式起重机，厂房内的桥式起重机，场地上的各种龙门吊，港口边的门式起重机等等。起重吨位越大，速度越高，变频器和PLC的应用就越普及。中图分类号：G267文献标识码：A文章编号：前言目前国内变频器在起升机构中的应用，一般采用PG矢量控制和无PG矢量控制两种工作方式，电机功率大的通常选用PG矢量控制，电机功率小的选用无PG矢量控制。它们控制制动器打开和抱闸的时机略有不同，以常用的安川H1000系列变频器为例，我们就两种情况分别加以描述

2、。1、PG矢量下制动控制模式7在无PG矢量控制模式下，通常选用变步幅器多功能接点输出端子M1－M2来控制起升制动器接触器的吸合，相应的变频器参数H2－01选择5（频率检出2）。变频器在接到运行信号后工作，当输出频率大于参数L4－01的设置值时，多功能接点输出端子M1－M2闭合，制动器接触器通电，克服弹簧力打开起升制动器，电机运行，起升机构动作，电机均匀加速到给定速度，保持匀速运行。当停止时变频器均匀减速运行，输出频率小于参数L4－01减去L4－02设定值的差值时，多功能接点输出端子M1－M2断开，制动器接触器丢电，在弹簧力的作用下起升制动器迅速抱闸，起升机构停止动作。上述参数中的L4－0

3、1一般设定为2Hz，L4－02一般设定为0.5Hz，也就是说在无PG矢量控制模式下，起升机构在变频器输出频率达到2Hz时打开制动器，在输出频率回落到1.5Hz时关闭制动器。7在有PG矢量控制模式下，也选用多功能接点输出端子M1－M2来控制起升制动器接触器的吸合，相应的变频器参数H2－01选择37（频率输出中）。M1－M2的动作受到运行指令、基极封锁指令、变频器输出指令的共同影响。变频器处于停止指令或基极封锁中、直流制动中、短路制动中的任意一种状态，多功能接点输出端子M1－M2都处于断开状态，制动器抱闸。变频器的整个工作过程如下，在没有基极封锁的情况下，收到运行指令后，首先加上幅值为B2－

4、02，时间为B2－03设定值的直流制动，来获得高起动转矩。直到输出频率大于参数E1－09设置值，即最低输出频率时，多功能接点输出端子M1－M2闭合，制动器接触器通电，克服弹簧力打开起升制动器，电机运行，起升机构动作，电机均匀加速到给定速度，保持匀速运行。当运行指令结束时变频器均匀减速运行，输出频率小于参数E1－09设定值时，多功能接点输出端子M1－M2断开，制动器接触器丢电，在弹簧力的作用下起升制动器迅速抱闸，电机加载制动电流，起升机构停止动作。上述参数中的E1－09一般设定为0.5Hz，也就是说有有PG矢量控制模式下，起升机构在变频器输出频率达到0.5Hz时打开制动器，在输出频率回落到

5、0.5Hz时关闭制动器。如果变频器有起升宏或类似结构，一般是以制动器打开限位作为反馈信号参与控制。2、传统模式的缺陷和改进要求从上述描述中我们不难发现，起升制动器开闭都是在有频率输出的情况下动作。有频率就有速度，有速度有摩擦，有摩擦就有磨损。动作频率越大，磨损就越厉害，所以有PG的比无PG的情况要好一点。有现场经验的维护人员都见过老设备的起升制动盘，边缘一圈摩擦过的地方是光亮如镜，比内径摩擦不到的地方，足足薄了一层。而且，制动盘下方地面上，掉下来的金属粉末，都堆成了两个小堆。所以尽管制动器内衬制动瓦，虽然更耐磨，但架不住频繁动作。制动瓦是个易损件，要定期检查更换，一方面加大了维护力度。在

6、实际应用中，上述参数还要根据负载大小来进行调整，既不能过早打开制动器导致出力太小溜钩，也不能太晚打开制动器导致出力过大，报过力矩检出故障并且加剧磨损。这在另一方面加大了调试的难度。7那么有没有一种控制方式，可以实行开闭制动器时既有足够大的电机力矩，又能把制动器、制动盘的磨损减到最小？答案是肯定的，在大吨位高转速的集装箱岸边吊上，早已采用另一种起升制动器控制方式，我们称它为起升无冲击制动，英文名HOISTSHOCKLESSCONTROL，通常也叫做起升零速制动，因为正如它名称所述，制动器是在零速，既静止时打开和抱闸，这种控制方式对机械结构冲击小，磨损小，优点很明显。下面我们来描述一下它是怎

7、么工作的。3、零速制动控制模式零速制动模式的前提是系统内的变频器与PLC采用了通讯控制方式，两者之间数据字交换，以PLC为核心，控制变频器和外围器件工作。我们还是以安川变频器和安川PLC举例，在PLC侧定义一号起升/大车变频器的输入地址为IW900~IW90F，16个字，输出地址为OW910~OW91F，16个字。（如图1）图1PLC模块配置7其中我们要注意的是以下地址：IW901变频器速度指令，IW902变频器力矩指令，OW913