10t抓斗吊应用变频技术分析

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1、http://www.gtjia.com10t抓斗吊应用变频技术分析于光实(鞍钢建设集团公司机电分公司，鞍山114003)摘要：介绍了森兰SB70G系列变频器在10t抓斗吊上的应用及其取得的良好效果。关键词：变频技术；抓斗；吊应用随着变频技术的日益发展，其应用领域越来越广泛。2011年10月，应用森兰SB70G系列变频器改造了一台10t抓斗吊，从目前运行情况看，不仅运行平稳，电气及机械故障明显减少，而且节能效果显著。深受操作人员及维修人员的欢迎。1原抓斗吊电气控制系统10t抓斗吊采用三相380V绕

2、线型电动机拖动，电动机有关参数(见表1)。电动机通过改变转子回路外接电阻值来减少启动电流，提高启运转矩，改变运行速度。这种控制方式有明显缺点，元器件多，控制复杂；机械振动大，各类机械及电气故障非常频繁；转子外接电阻耗能多。不仅增加了运营的设备成本，同时也增加了劳动力的成本。210t抓斗吊应用变频器控制设计分析(1)电动机的选择：森兰SB70G系列变频器是新一代低噪声、高性能型变频器，具有低速强驱动特性及启动转矩补偿性，实现了对电动机大转矩、高精度、宽调速、高可靠性的强大功能，抓斗吊车原电动机功率无

3、须增大，保留原绕线型电动机。(2)变频器容量的选择：由于绕线型异步电动机与通用的笼型电动机相比，绕组的阻抗小，容易发生由于汶波电流而引起的过电流跳闸现象，应选择容量稍大的变频器。小车，提升、开闭所需变频器容量按一台变频器给一台电动机供电计算(见式1)，大车所需变频器容量按一台变频器传动多台电机(并联)计算(见式2)[1]，经过分析计算后，确定选用400V森兰系列变频器，有关参数(见表2)。Pcn≥31/2KUmIm10-3kV·A(1)Pcn≥213Pcnl[1+(KS－1)Ns/NT](2)式中

4、：Pcn——变频器额定容量／(kV·A)；K——电流波形的修正系数，PWM方式取1．05～1．1；Um——电动机额定电压，V；Im——电动机额定电流／A；Pcnl——连续容量；Pcnl=KPMNT(ηcosΦ)PM——负载要求电动机轴输出功率，PM≤11kW：η——电动机效率；cosΦ——电动机功率因数；Ns——同时启动的电动机台数，Ns=2；http://www.gtjia.comNr——并联电机的台数，Nr=2；KS——电动机启动电流／额定电流；取KS=2。(3)制动：制动一般分为机械制动和电

5、气制动，为了保证停车准确及时，防止因电气故障停不下车特别是提升机构将自由下滑等，吊车上必须用机械制动，液压抱闸就是其中一种，液压抱闸由三相异步电动机驱动，其接线方法有两种方式(见图1)。第一种方法，和电动机一起并接在变频器的输出端，其优点是接线简单使用电缆少。缺点是必须用提高低频电压的办法，使抱闸可靠释放；而电压的提高会使电动机过饱和，且变频器按u／f=C方式运行，在低频时系统将无法正常运转。第二种方法，和变频器输入端一起并接于输入电源。其优点是液压抱闸电动机能在额定电压下运行。缺点是一旦变频器内

6、部控制回路出现故障使变频器无法输出交流电压，而液压抱闸又正常打开，提升斗子自由下落，给设备和人身安全带来隐患。经过比较选择了第二种方法。为了解决第二种接线方法中存在的问题，加了抱闸控制器，用于提升机构变频器，只有变频器有大转矩输出时，液压抱闸才能工作，以防提升斗子自由下落。提升电动机除采用机械制动外还必须使用电气制动。在异步电动机因设定频率下降而减速时，如果轴转速高于频率决定的同步转速，则异步电动机处于发电回馈制动状态。运动系统中所存储的电能经逆变器回馈到直流回路，使滤波电容器的电压会因吸收这部分

7、回馈能量而提高。如果回馈能量较大就需要制动电阻耗散这部分能量，使电动机制动能力提高，所以选择了厂家提供的与变频器容量匹配的放电部件及制动电阻。(4)操作方法：改造后吊车操作方法与原来保持一致，大、小车采用凸轮控制器，控制其运转方向和速度(分快、中、慢三档)；提升、开闭电动机采用主令控制器控制运转方向和速度(分快、慢二档)。(5)安全保护：设计中仍然保留原零位启动保护及各种限位保护。SB70G系列变频器的自诊断及报警等保护功能齐全，一旦变频器内部保护功能动作而导致停机时有继电器开(闭)信号输出，为了

8、防止故障的扩大，要求电源输入接触器及时断开。3调试中应注意的几个问题(1)加速／减速模式的选择：SB70G系列变频器有直线、S型曲线两种加／减速方式。S型曲线功能主要是解决转矩冲击问题，使电动机在加速和减速时机械冲击小，变速平滑，这样的选择用于吊车提升、闭合，一方面减小吊车振动幅度，同时也能延长设备的使用寿命。(2)加速／减速时间设定：加速／减速时间的选择决定了调速系统的快速性，如果选择较短的加速／减速时间会提高生产率；但是如果选择加速时间太短，系统可能无法启动或者过电流跳闸；如果