引言

隨著建筑塔式起重機越來越普遍，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(yīng)用，傳統(tǒng)的工頻啟動沖擊大、效率低和能耗高等缺陷越來越不符合現(xiàn)代化的要求，變頻調(diào)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、制動十分平穩(wěn)，系統(tǒng)控制更為簡單，實踐證明，V560高性能矢量方案具有啟動平穩(wěn)、高效、節(jié)能等優(yōu)點，具有很好的市場推廣價值

一、概述

塔式起重機是建筑工地上應(yīng)用十分廣泛的一種起重機械，傳統(tǒng)的控制方式多采用交流繞線式電機串電阻的方法啟動和調(diào)速，有如下劣勢：

1.由于長期重載運行，頻繁正、反轉(zhuǎn)，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(xiàn)象時有發(fā)生;

3.線路復(fù)雜，回轉(zhuǎn)機構(gòu)的軸承經(jīng)常需要更換;

4.效率低，由于主卷揚機結(jié)構(gòu)大多由兩個電機工作在一個軸上，高速電機處于工作狀態(tài)，則低速電機處于制動狀態(tài)，始終處于一個工作、一個制動的矛盾中;

5.安全系數(shù)低，在由快速向慢速轉(zhuǎn)換時機械沖擊大，經(jīng)常發(fā)生打齒現(xiàn)象，曾經(jīng)會出現(xiàn)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，發(fā)生打齒現(xiàn)象，慢速電機制動失靈，非常危險，偶爾也會出現(xiàn)折軸的現(xiàn)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，由于異步電機有著無可倫比的優(yōu)點;結(jié)構(gòu)簡單堅固、價格便宜、易于維護，因此采用變頻器拖動 三相異步電機的控制方式取代傳統(tǒng)調(diào)速方式，可以從根本上解決天車故障率高的問題，而且技術(shù)先進、節(jié)能顯著，是塔式起重機理想的傳動控制裝置。四方電氣憑借多年積累的起重行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗，基于V560高性能變頻器，提出了一套性價比較高，適合市場要求的控制方案。

二、塔吊的工作原理

大車運行機構(gòu)

用于拖動整臺起重機順著工地做橫向運動，由電動機、制動器、減速裝置和車輪組成。

小車運行機構(gòu)

用于拖動吊鉤及重物順著橋架做縱向運動，也由電動機、制動器、減速裝置和車輪組成。

提升機構(gòu)

用于拖動重物做上升或下降的起升運動，由電機、減速裝置、卷筒和制動器組成，大型起動機(超過10T)有兩個起升機構(gòu);“主鉤”和“副鉤”不能同時起吊貨物。

回轉(zhuǎn)機構(gòu)

拖動橋臂以軸為中心做旋轉(zhuǎn)運動，由于防止跑偏，通常由雙電機、減速機構(gòu)、制動器組成。

三、系統(tǒng)控制方案及配置

在QTZ起重機中，起重量為8T，提升機構(gòu)采用Y200L-4型異步電機，功率30kW，轉(zhuǎn)速1500rpm;小車采用Y112M-4型異步電機，功率4kW，轉(zhuǎn)速1500rpm;回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用Y112M-4型異步電機，功率4kW轉(zhuǎn)速1500rpm;控制系統(tǒng)，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(zhí)行預(yù)先設(shè)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(diào)整電機的速度

1. 起升機構(gòu)方案及配置

起升機構(gòu)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不溜鉤。接線圖如下：

起升機構(gòu)參數(shù)調(diào)試

設(shè)置電機參數(shù)

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(zhuǎn)速

電機參數(shù)完成之后，F(xiàn)2.2.53=1啟動電機參數(shù)靜態(tài)自學習，學習完成之后，設(shè)置如下參數(shù)：

2.回轉(zhuǎn)機構(gòu)方案及配置

回轉(zhuǎn)部分采用V560高性能矢量變頻器，4kW，高精確的穩(wěn)速精度和快速響應(yīng)能保證回轉(zhuǎn)軟起軟停，并最大限度保護機械部分。接線圖如下：

回轉(zhuǎn)部分參數(shù)調(diào)試

如起升部分電機參數(shù)輸入自學習后，輸入應(yīng)用參數(shù)

3. 變幅機構(gòu)(小車部分)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(tǒng)接線圖如下：

變幅部分參數(shù)調(diào)試

4. 各部分運行邏輯圖

在塔吊應(yīng)用方案中，變頻器與電機、制動器各部分控制邏輯非常重要，配合變頻器的啟動性能，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(jié)及系統(tǒng)優(yōu)勢

該方案在現(xiàn)場使用中，取得了效率高、故障率低等非常好的效果，得到客戶的一致認可。總結(jié)方案優(yōu)勢如下：

1.V560系列超強啟動力矩，保證低頻松閘和抱閘不溜鉤，并配合優(yōu)異的邏輯時序，使得系統(tǒng)簡單，可靠。

2.V560寬電壓輸入，能滿足惡劣的電源環(huán)境要求。

3.起重機專業(yè)邏輯設(shè)計，集多年起重行業(yè)設(shè)計經(jīng)驗，設(shè)計出了專家級、廣泛應(yīng)用的起重機構(gòu)的控制和安全邏輯，包括時序配合、防溜鉤等功能，為配套和改造客戶提供完美的解決方案。

4.超強的系統(tǒng)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(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

5.能夠與機械剎車及安全回路配合使用，在改造系統(tǒng)中，能夠與原來的系統(tǒng)安全回路兼容，同時和各自類型機械剎車完美配合，最大限度保障了整個系統(tǒng)的安全。

6.顯示相關(guān)參數(shù)和鍵盤拷貝，通過設(shè)置，可以屏蔽不相關(guān)參數(shù)，顯示相關(guān)參數(shù)，和鍵盤復(fù)制和拷貝功能，使調(diào)試更加方便快捷。

審核編輯：湯梓紅