变频器在单梁桥式起重机上的应用

一、引言

行车的电气传动系统由提升电机(主钩电机)、大、小车电机组成，分双梁和单梁，双梁行车一般均为交流绕线式电动机，采用转子串电阻的方法启动和调速。单梁行车都为起重专用锥形电动机。由于振动大，操作频繁，冲击电流大，所以用接触器控制的电气系统中，接触器的触头因电机经常有冲击电流而烧坏。造成维修量大，维修成本极高。影响生产线停产损失更加不可估量。所以改变频控制是必然的趋势。下面就以南京某车辆厂单梁行车为例进行分析：该车辆厂装配车间行车起吊重量为10吨。车间环境非常恶劣，有大量的工序需要行车起吊来完成，行车操作非常频繁，老的电气系统采用的是接触器控制，维修非常频繁，影响生产。

二、现场对变频器技术要求

1.低频启动力矩大，能够保证在低频时机械制动动作不会出现溜钩行为。

2.运行平稳，在起升过程中稳定不发生甩动。

3.能满足重载下频繁起动，制动，正反转等操作。

三、改造方案和调试参数

改造方案：

主钩为13KW的锥形电机，将采用A510-4T0185的SVC控制，制动电阻为30欧姆6kw。由于锥形电机特殊的结构原理，电机一端是输出轴，另一端是由弹簧连接的刹车盘，电机在运行是由输入电压把弹簧弹出从而推动刹车盘伸出。电机在停机时定子无电压输入弹簧没有磁场的作用下弹回带动刹车盘回原位，刹车盘与电机外壳接触磨擦产生制动使电机瞬间停机。根据电机 这一特性改用变频器控制时必需考虑以下几个方面问题

(1)在电机起动时加速时间要快，加速过慢电机转子转动但由于低速时电压低磁通不够刹车盘打不开把电机轴承盖冲坏。

(2)下限频率尽量设高。电机低于30HZ运行有可能打不开刹车盘把电机轴承盖冲坏。

(3)停机方式要设为自由停机方式，因为电机停机是靠刹车盘磨擦机械停车。不需要用电气减速停车。

(4)行车运行是三维空间运行，变频器要安装在行车的主电源箱旁边的机架上，在运行程中机械振动大，所以在安装时要加防振垫以减少机械振动从而影响变频器使用性能。

原电气系统由接触器直接正反转控制，改造时只需将正反转接触器去掉，把变频器串到主回路上，将原正反转接触器的控制信号改接到线圈电压为36V的继电器，继电气只提供干接点。正反转在继电器上实现互锁，原有的控制线路原理基本不变，正反转信号由继电器转换送到变频器，信号源由变频器本身的CM端给出。其接线图如下：

调试参数：

四、改造后效果

从改造后运行来看，效果非常明显。

1.软启动、软停止的功能降低了机械传动冲击，明显改善钢结构性能。

2.具有快速的动态响应，不会出现溜钩并真正实现“零速交叉”功能。

3.高集成度组件及高可靠性低压电器，有效降低了系统故障机率。

4.具有系统故障自检及报警功能，大幅度减少维修时间和费用。

审核编辑：汤梓红