一、系統概述:

門(mén)吊機是起重行業(yè)當中的一種典型設備,廣泛應用于室內外倉庫、廠(chǎng)房、碼頭和露天貯料場(chǎng)等處。一般系統有提升、大車(chē)、小車(chē)三種工藝需要控制?,F均可采用變頻調速實(shí)現。其中提升機對變頻器的要求最高,上、下行不能產(chǎn)生“溜鉤”現象,性能上零速時(shí)需要輸出至少150%以上的額定轉矩;功能上需有可靠的抱閘時(shí)序控制。大、小車(chē)共用一臺變頻器控制,能實(shí)現兩組參數辨識及切換。以降低設備整體成本。
根據上述特點(diǎn),我司開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用軟、硬件,配置于CHV180系列產(chǎn)品中。實(shí)現對吊機的精確控制。
對于提升機械,采用閉環(huán)矢量控制,增加抱閘控制功能。有效地實(shí)現不溜鉤;內設S曲線(xiàn)加減速模式,保證重物提升過(guò)程中的穩定性。對于大小車(chē)單變頻器切換控制,除擁有提升機械的性能功能外,還增加特殊功能,單臺變頻器可辨識多臺電機,采用并聯(lián)的方式。同時(shí)單臺變頻器控制兩組電機,哪組電機需要控制運行時(shí),變頻器自動(dòng)切換到哪組電機參數。
系統優(yōu)點(diǎn):
1. 可靠的抱閘邏輯控制,同時(shí)抱閘時(shí)間可調,在保證不溜鉤的同時(shí),也避免了電機的大沖擊電流。
2. 高性能的閉環(huán)矢量控制,在零速時(shí)可輸出180%的額定轉矩長(cháng)達10S。增加了系統的可靠性。
3.加減速按照S曲線(xiàn)模式,增加了工作的穩定性,減小了機械沖擊。延長(cháng)設備使用壽命。
4.多電機并聯(lián)后,變頻器自動(dòng)辨識參數,建立有效的數學(xué)模型??刂凭确浅8?。
5.單臺變頻器切換控制2組電機,自動(dòng)辨識并存儲兩組電機參數。降低了設備的整機成本,極大提高了整機的競爭力。
6.可調轉矩補償,實(shí)現精確控制。
二、系統框圖:

三、控制原理:
主提升電機由單臺變頻器控制,做矢量閉環(huán)運行,其中抱閘控制由變頻器發(fā)出信號給PLC控制柜,控制柜接收到信號后,控制抱閘的松合。提升變頻器外接制動(dòng)單元DBU(配制動(dòng)電阻)或回饋單元RBU,直接將能量反饋至電網(wǎng)。本系統中使用DBU。
大小車(chē)控制,通過(guò)專(zhuān)用參數組實(shí)現。運行過(guò)程中,接收到控制柜發(fā)出的切換信號后,變頻器通過(guò)一定的延時(shí)(可參數設定),自動(dòng)切換到控制組電機,同時(shí)將編碼器參數切換,實(shí)現單臺變頻器控制兩組電機的目的。
四、調試過(guò)程:
1. 提升調試過(guò)程:
1)電機參數辨識:辨識電機參數在電機軸與負載脫開(kāi)的情況下進(jìn)行,具體過(guò)程如下:
a) 首先設定電機參數,見(jiàn)下表:電機參數輸入P2.00,P2.04-P2.08,

b)根據減速比設定參數P2.01-P2.03,算出提升速度P0.02=1.0m/s。
c)設定編碼器參數P4.00-P4.01,
d)根據客戶(hù)提出的電機加減速時(shí)間,計算出S曲線(xiàn)的加速、減速、停機的時(shí)間P1.08-P1.13,
e)進(jìn)行電機參數自學(xué)習,學(xué)習出參數見(jiàn)下表:

2)閉環(huán)運行:鏈接電機軸與負載,進(jìn)行閉環(huán)矢量運行。調整抱閘時(shí)間以及觀(guān)察懸空停止等動(dòng)作;,設置下面參數試抱閘時(shí)序控制情況:

3)現場(chǎng)實(shí)拍波形:

提升加速 提升停機
2.大、小車(chē)調試過(guò)程:
大、小車(chē)共用一臺變頻器控制,其中大車(chē)六臺7.5KW電機組成,其中一臺電機安裝好編碼器;小車(chē)由兩臺22KW電機組成,其中一臺電機安裝好編碼器;具體過(guò)程如下:
1)參數切換控制設定的參數見(jiàn)下表:

2) 參數辨識:在脫離電機軸與負載的情況下,分別學(xué)習好兩組電機的參數
a)參數辨識過(guò)程與提升電機參數辨識過(guò)程一樣,現在通過(guò)手動(dòng)控制,使變頻器分別拖動(dòng)大小車(chē)兩組電機,大車(chē)電機將6個(gè)電機作為一個(gè)整體控制對象來(lái)看,這時(shí)設定的電機參數中電流與功率為6個(gè)電機之和。同理小車(chē)亦采用同樣方法處理,如下表:
大小車(chē)設定的參數:
大車(chē):

b)根據各自減速比分別設定參數P2.01-P2.03,算出運行速度P0.02。
c) 設定編碼器參數P4.00-P4.01,
d)根據客戶(hù)提出的電機加減速時(shí)間,計算出S曲線(xiàn)的加速、減速、停機的時(shí)間P1.08-P1.13,
e)分別進(jìn)行電機參數自學(xué)習,學(xué)習出參數見(jiàn)下表:

3)閉環(huán)運行:
參數學(xué)習好后,通過(guò)增加的參數組(見(jiàn)五),由操作臺控制大小車(chē)切換動(dòng)作,變頻器自動(dòng)切換兩組參數拖動(dòng)兩組電機分別閉環(huán)運行。
五、參數簡(jiǎn)表:

結束語(yǔ)
起重機行業(yè)對變頻器的性能、功能有著(zhù)非常高的要求。目前國產(chǎn)變頻器幾乎沒(méi)有在這一行業(yè)中的主流設備使用,通過(guò)對市場(chǎng)的調研,西門(mén)子、ABB、GE、安川等國外品牌統領(lǐng)著(zhù)這個(gè)市場(chǎng)。在這種情況下,英威騰公司通過(guò)深入的市場(chǎng)分析,開(kāi)發(fā)出起重行業(yè)專(zhuān)用變頻器系列產(chǎn)品CHV180系列,通過(guò)現場(chǎng)是實(shí)際運行,取得了良好的效果。