V560系列在塔吊系統上的應用
引言
隨著(zhù)建筑塔式起重機越來(lái)越普遍,從普通的多層建筑到大型的鐵路工程、橋梁功能以及水利工程都有廣泛的應用,傳統的工頻啟動(dòng)沖擊大、效率低和能耗高等缺陷越來(lái)越不符合現代化的要求,變頻調速已經(jīng)是大勢所趨,基于深圳四方電氣V560高性能矢量變頻器的控制方案,可以啟動(dòng)、制動(dòng)十分平穩,系統控制更為簡(jiǎn)單,實(shí)踐證明,V560高性能矢量方案具有啟動(dòng)平穩、高效、節能等優(yōu)點(diǎn),具有很好的市場(chǎng)推廣價(jià)值
一、概述
塔式起重機是建筑工地上應用十分廣泛的一種起重機械,傳統的控制方式多采用交流繞線(xiàn)式電機串電阻的方法啟動(dòng)和調速,有如下劣勢:
1.由于長(cháng)期重載運行,頻繁正、反轉,沖擊電流很大;
2.故障率高,電機的滑環(huán)、碳刷及接觸器經(jīng)常損壞,接觸器的觸頭燒毀、碳刷冒火、電機及電阻燒毀現象時(shí)有發(fā)生;
3.線(xiàn)路復雜,回轉機構的軸承經(jīng)常需要更換;
4.效率低,由于主卷?yè)P機結構大多由兩個(gè)電機工作在一個(gè)軸上,高速電機處于工作狀態(tài),則低速電機處于制動(dòng)狀態(tài),始終處于一個(gè)工作、一個(gè)制動(dòng)的矛盾中;
5.安全系數低,在由快速向慢速轉換時(shí)機械沖擊大,經(jīng)常發(fā)生打齒現象,曾經(jīng)會(huì )出現貨物已經(jīng)定位,工人已經(jīng)扶住韁繩,再由快速向慢速切換時(shí),發(fā)生打齒現象,慢速電機制動(dòng)失靈,非常危險,偶爾也會(huì )出現折軸的現象,故障率較高,對生產(chǎn)影響大;
6.維修量及維護費用也很高,由于異步電機有著(zhù)無(wú)可倫比的優(yōu)點(diǎn);結構簡(jiǎn)單堅固、價(jià)格便宜、易于維護,因此采用變頻器拖動(dòng) 三相異步電機的控制方式取代傳統調速方式,可以從根本上解決天車(chē)故障率高的問(wèn)題,而且技術(shù)先進(jìn)、節能顯著(zhù),是塔式起重機理想的傳動(dòng)控制裝置。四方電氣憑借多年積累的起重行業(yè)應用經(jīng)驗,基于V560高性能變頻器,提出了一套性?xún)r(jià)比較高,適合市場(chǎng)要求的控制方案。
二、塔吊的工作原理
大車(chē)運行機構
用于拖動(dòng)整臺起重機順著(zhù)工地做橫向運動(dòng),由電動(dòng)機、制動(dòng)器、減速裝置和車(chē)輪組成。
小車(chē)運行機構
用于拖動(dòng)吊鉤及重物順著(zhù)橋架做縱向運動(dòng),也由電動(dòng)機、制動(dòng)器、減速裝置和車(chē)輪組成。
提升機構
用于拖動(dòng)重物做上升或下降的起升運動(dòng),由電機、減速裝置、卷筒和制動(dòng)器組成,大型起動(dòng)機(超過(guò)10T)有兩個(gè)起升機構;“主鉤”和“副鉤”不能同時(shí)起吊貨物。
回轉機構
拖動(dòng)橋臂以軸為中心做旋轉運動(dòng),由于防止跑偏,通常由雙電機、減速機構、制動(dòng)器組成。
三、系統控制方案及配置
在QTZ起重機中,起重量為8T,提升機構采用Y200L-4型異步電機,功率30kW,轉速1500rpm;小車(chē)采用Y112M-4型異步電機,功率4kW,轉速1500rpm;回轉機構采用Y112M-4型異步電機,功率4kW轉速1500rpm;控制系統,PLC主要功能是接收控制臺的指令,并檢測各種傳感器的信號,執行預先設定好的程序步驟;變頻器的主要功能是接收PLC指令,按照程序命令調整電機的速度
1. 起升機構方案及配置
起升機構我們推薦采用V560高性能矢量變頻器,功率為45kW,V560高性能矢量算法強勁的低頻輸出力矩能夠保證低頻啟動(dòng)不溜鉤。接線(xiàn)圖如下:
起升機構參數調試
設置電機參數
F2.0.00=*** 電機額定功率
F2.0.01=*** 電機額定電壓
F2.0.02=*** 電機額定電流
F2.0.03=*** 電機額定頻率
F2.0.04=*** 電機額定轉速
電機參數完成之后,F2.2.53=1啟動(dòng)電機參數靜態(tài)自學(xué)習,學(xué)習完成之后,設置如下參數:
2.回轉機構方案及配置
回轉部分采用V560高性能矢量變頻器,4kW,高精確的穩速精度和快速響應能保證回轉軟起軟停,并最大限度保護機械部分。接線(xiàn)圖如下:
回轉部分參數調試
如起升部分電機參數輸入自學(xué)習后,輸入應用參數
3. 變幅機構(小車(chē)部分)方案及配置
變幅部分采用4kW高性能矢量變頻器V560系列,其系統接線(xiàn)圖如下:
變幅部分參數調試
4. 各部分運行邏輯圖
在塔吊應用方案中,變頻器與電機、制動(dòng)器各部分控制邏輯非常重要,配合變頻器的啟動(dòng)性能,合適的邏輯控制將能大幅度提高效率,減小故障。目前我司方案邏輯控制圖如下:
四、總結及系統優(yōu)勢
該方案在現場(chǎng)使用中,取得了效率高、故障率低等非常好的效果,得到客戶(hù)的一致認可。總結方案優(yōu)勢如下:
1.V560系列超強啟動(dòng)力矩,保證低頻松閘和抱閘不溜鉤,并配合優(yōu)異的邏輯時(shí)序,使得系統簡(jiǎn)單,可靠。
2.V560寬電壓輸入,能滿(mǎn)足惡劣的電源環(huán)境要求。
3.起重機專(zhuān)業(yè)邏輯設計,集多年起重行業(yè)設計經(jīng)驗,設計出了專(zhuān)家級、廣泛應用的起重機構的控制和安全邏輯,包括時(shí)序配合、防溜鉤等功能,為配套和改造客戶(hù)提供完美的解決方案。
4.超強的系統保護功能,V560多達30種保護功能和幾十種警告能力,確保系統安全穩定運行。
5.能夠與機械剎車(chē)及安全回路配合使用,在改造系統中,能夠與原來(lái)的系統安全回路兼容,同時(shí)和各自類(lèi)型機械剎車(chē)完美配合,最大限度保障了整個(gè)系統的安全。
6.顯示相關(guān)參數和鍵盤(pán)拷貝,通過(guò)設置,可以屏蔽不相關(guān)參數,顯示相關(guān)參數,和鍵盤(pán)復制和拷貝功能,使調試更加方便快捷。