VACON(瓦肯)变频器在桥式起重机上的使用

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1、水泥工业节电和变频技术论文集VACON(瓦肯)变频器在桥式起重机上的使用陈豪，林存平，宋朋非鲁南水泥有限公司桥式起重机俗称行车或吊车，是工矿企业中应用十分广泛的一种起重机械设备，其运行机构由3个基本独立的拖动系统组成：大车拖动行走系统、小车拖动行走系统、吊钩拖动升降系统。行车对小车和大车的拖动控制要求一般，变频器的普通功能即可实现，这里不再详述，下面着重介绍如何解决生产过程中抓斗主副钩力矩的配合问题。1．问题的提出我公司粘土吊车(5t)作为生料粘土制备的关键设备，运转率高，操作频繁，故障率高。技术改造前其控制系统是典型的继电器、接触器控制模式，经常出现接触器触点烧损，引起电动机缺相，烧坏电

2、动机；加上绕线电动机碳刷的频繁更换、环境差及质量原因等，滑环的磨损加快都大大增加了设备维护量和生产综合成本。另外多次因粘土吊车故障造成料位低导致磨机停车，严重制约了生产的正常运行。为了彻底解决粘土吊车控制存在制约生产的问题，优化设备配置，2002年8月公司决定采用芬兰VACONCXS(瓦肯)变频器先后对2台粘土吊车进行变频控制技术改造。其系统主回路如图1所示。4lⅢ22kW2kW22kW2kW3．7kW1．5kW7．5kW1．5kW抓斗电动机抱闸提升电动机抱闸小车行走抱闸大车行走抱闸其中，开闭变频器和提升变频器：22CXS4G211，22～30kW；z

3、、车变频器：4．0CXS4G211，

4、4．O～5．5kW；大车变频器：18．5CXS4G211，18．5～22kW图l系统主回路2．VACoNCXS变频器调速系统的特性1)起动转矩大，可达200％，抗冲击过载能力强，适合频繁正反转起动。2)采取闭环矢量控制功能的变频凋速系统，多段速度控制方式能够满足吊车运行要求，软件功能强大，提供各类丁程流程所需的应用宏。3)各项保护功能完善，具有过压保护、过流保护、欠压保护、接地故障保护、输入输出缺相保护、变频器过热保护、电动机过载保护、失速保护、电动机欠载保护以及+24V和+10V参考电压短路保护等多项保护。4)带有FCDRIVE微机调试工具，变频器配有RS232标准接13，便于外部通讯和

5、远程诊断，以及各类应用宏程序的下载安装。5)具有动态制动的特点，可采用外部连接制动电阻或使用内部制动电阻的制动断续器，有效控制、改变电一147—水泥工业节电和变频技术论文集动机运行状态。3．改造过程中出现的问题及解决方案3．1停车时，抓斗关闭不严，出现漏料现象分析其原因是由于抓斗停止时，机械抱闸动作需要一段时间(约0．6s)，而变频器因过早关断停止输出，造成抓斗出现由静止状态下滑的现象，这种现象俗称“溜钩”。针对此现象，采取了以下措施：1)修改设置参数——最小频率：由原来的0Hz改为2Hz，作为停止频率，以保持提升和开闭电动机起动或停止时有足够的初始转矩，但是此频率不宜设置过高，否则会影响

6、抱闸闸皮的寿命，此参数的改变应根据设备运行实际情况调整。2)开闭电动机减速时间：由原来的1．1s改为1．7s，将机械抱闸动作时间加进来，但此减速时间不宜过长，否则一方面会加大操作时间，效率低；另一方面也会降低抱闸闸皮的使用寿命。3．2开闭、提升电动机间平衡抓斗闭合后迅速提升时，此时主要出力电动机为开闭电动机(高频率下)，提升电动机速度较慢(低频率下)出力较小，这样会引起两方面的后果：一方面，提升电动机速度慢，极易造成提升电动机堆绳；另一方面，由于开闭电动机出力过大，引起过载跳车，严重时造成“飞车”现象。为了保证开闭电动机、提升电动机之间的速度和力矩平衡，防止上述问题，采取了以下措施：1)硬

7、件连接：将2个变频器控制端子(如表1)连接起来，分别将开闭电动机变频器的力矩输出端子(18、19)与提升电动机变频器的控制端子(4、5)连接，作为力矩比较的依据(变频器程序菜单程序中可设置此功能)；这样，当开闭电动机开始上提重物时，其变频器输出力矩会快速上升，此力矩作为提升电动机的反馈信号，当此信号达到提升电动机额定转矩的20％时，提升电动机起动运行，并快速上升追赶开闭电动机，直到2台电动机力矩出力基本平衡，这时电动机的输出力矩很大，足以克服重力作用防止“飞车”。2台变频器的控制接线如图2所示。表1控制端子的连接端子信号说明备注4Iin+模拟输人模拟电流0～20mA提升电动机变频器的控制端

8、子5Iin-18Iout+模拟输出输出转矩0～20mA开闭电动机变频器的控制端子19Iout-制动电阻Lo／＼／＼H制动电阻±IL二·1参考值输出·2·3GND·6控制电压输出·8正转·9反转·10·16故障复位·18转矩输出·19·22继电器输出·23±lJ：·l参考值输出●2●3GND·4模拟电流输入·50～20mA·6控制电压输出·8正转·9反转·10·16故障复位·22继电器输出·23开闭电动机变频器提升电动机变