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橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，俗稱天車，廣泛地應用在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構、橋架金屬結構組成。起重小車又由起升機構、小車運行機構和小車架三部分組成，參見圖1。
起重機電動運行機構的驅動方式可分為兩大類：一類為集中驅動，即用一台電動機帶動長傳動軸驅動兩邊的主動車輪；另一類為獨立驅動，即兩邊的主動車輪各用一台電動機驅動。中小型橋式起重機較多采用製動器、減速器和電動機組合成一體的“三合一”驅動方式，大起重量的普通橋式起重機為便於安裝和調整，驅動裝置常采用萬向聯軸器。
電動運行機構由三個基本獨立的拖動係統組成。①大車拖動係統：拖動整台起重機順著車間做“橫向”運動（以操作者的坐向為準）。②小車拖動係統：拖動吊鉤及重物順著橋架做“縱向”運動。③吊鉤拖動係統：拖動重物作吊起或放下的上下運動。
相對於提升機構控製，橋式起重機在大車拖動以及小車拖動方麵對於
變頻器的控製要求比較低，所以本文重點介紹台達VExiliebianpinqizaitishengjigoukongzhishangdeyingyong。tishengjigoudeyunzhuanjuyoudaguanxing，sixiangxianyunxingdetedian，yuqitachuandongjixiexiangbi，duibianpinqiyouzhegengweikekedeanquanhexingnengshangdeyaoqiu。taidaVE係列變頻器是專為起重機類負載而設計的變頻器，具有如下特點：①具有全程矢量控製。在1HZ的低頻下，即使無速度反饋環節，也能提供150%額定轉矩的啟動力矩。②四象限運行。可配置製動單元，實現四象限運行，而且動態響應好。③恒轉矩特性。在全速範圍內，具有恒轉矩特性。
圖1 橋式起重機結構
VE變頻器在提升機構上的應用設計
為了確保設計條件，項目對於台達VE係列變頻器起重機工程適用性進行實際測試。測試地點為株洲某專業生產起重設備的工廠。測試配置：電機型號為YZR200L-8（繞線電機），功率15Kw，額定數入電壓380V，額定輸入電流34.6A，電機極數8極，額定頻率為50HZ，額定轉速為712rpm，無編碼器。抱閘采取電磁閥方式，使用3相380V電源控製。考慮到以後超負荷運行的可能，以及長期運行的穩定性，選用台達VFD220V43A-2變頻器做測試。
1. 主電路設計
由於台達變頻器功率大於11KW型號等級無內置刹車單元，所以選配外置推薦刹車單元VFDB4030一台。刹車電阻說明書上標配型號為4800W/27.2歐姆，考慮到刹車性能以及天氣炎熱時電阻的散熱性能，刹車電阻規格的選擇原則有兩個方麵的依據：等效電阻值保持在推薦最小電阻值，功率選擇為推薦功率的2倍左右。由於手頭上有BR1K5W040(1500W/40歐姆)規格現貨，所以選擇12根BR1K5W040規格的電阻，通過串並聯連接，其等效電阻為30歐姆，等效功率為18KW。實際連接示意圖如圖2所示。VE係列變頻器電氣接線圖參見圖3。
圖2外置刹車單元VFDB4030電原理圖
圖3 VE係列變頻器電氣接線
2. 變頻器SVC控製方式
無速度傳感器矢量控製（也稱為SVC控製方式，sensorless VC）可以獲得接近閉環控製的性能，同時省去了速度傳感器，具有較低的維護成本。與傳統V/Hz控(kong)製(zhi)比(bi)較(jiao)，無(wu)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)改(gai)進(jin)的(de)低(di)速(su)運(yun)行(xing)特(te)性(xing)，變(bian)負(fu)載(zai)下(xia)的(de)速(su)度(du)調(tiao)節(jie)能(neng)力(li)亦(yi)得(de)到(dao)改(gai)善(shan)，同(tong)時(shi)還(hai)可(ke)獲(huo)得(de)高(gao)的(de)起(qi)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)，這(zhe)在(zai)高(gao)摩(mo)擦(ca)與(yu)慣(guan)性(xing)負(fu)載(zai)的(de)起(qi)動(dong)中(zhong)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)優(you)勢(shi)。正(zheng)是(shi)由(you)於(yu)這(zhe)些(xie)驅(qu)動(dong)特(te)性(xing)，該(gai)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)已(yi)逐(zhu)漸(jian)成(cheng)為(wei)通(tong)用(yong)恒(heng)轉(zhuan)矩(ju)驅(qu)動(dong)應(ying)用(yong)的(de)選(xuan)擇(ze)。
台達VE係列變頻器提供SVC控製方式，能夠很好的滿足起重設備上啟動時需要滿負載（甚至是過負載，通常運行時間很短）運行。SVC控製方式從基本原理上講能夠獲得優異的動靜態特性，但是前提是獲得準確地電機參數。VE變頻器涉及到電機的相關參數參見表1。
表1 VE變頻器電機相關參數
3. 報閘時序控製
在(zai)起(qi)重(zhong)設(she)備(bei)的(de)應(ying)用(yong)上(shang)，一(yi)般(ban)都(dou)會(hui)存(cun)在(zai)機(ji)械(xie)抱(bao)閘(zha)機(ji)構(gou)，這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)考(kao)慮(lv)到(dao)安(an)全(quan)方(fang)麵(mian)的(de)因(yin)素(su)。提(ti)升(sheng)機(ji)構(gou)在(zai)機(ji)械(xie)抱(bao)閘(zha)機(ji)構(gou)抱(bao)住(zhu)之(zhi)前(qian)和(he)鬆(song)開(kai)之(zhi)後(hou)的(de)瞬(shun)間(jian)，極(ji)易(yi)發(fa)生(sheng)重(zhong)物(wu)由(you)停(ting)止(zhi)狀(zhuang)態(tai)下(xia)滑(hua)的(de)現(xian)象(xiang)（稱為溜鉤），防fang止zhi溜liu鉤gou是shi橋qiao式shi起qi重zhong機ji控kong製zhi係xi統tong設she計ji中zhong的de安an全quan控kong製zhi環huan節jie。當dang吊diao鉤gou起qi吊diao重zhong物wu停ting止zhi在zai半ban空kong中zhong時shi，如ru果guo要yao作zuo上shang升sheng或huo者zhe下xia降jiang動dong作zuo，變bian頻pin器qi的de運yun行xing和he對dui機ji械xie抱bao閘zha機ji構gou的de控kong製zhi，這zhe兩liang者zhe之zhi間jian的de配pei合he就jiu顯xian得de非fei常chang重zhong要yao；配合不好，有可能出現變頻器報警（過載或者過流），也有可能出現重物溜鉤的現象。針對這種現象，台達VE變頻器專門開發參數來方便調整。使用台達VE變頻器多功能輸出指令第42號功能就能夠很好的解決這個問題，具體時序圖如圖4所示。
圖4 報閘控製時序
多功能輸出指令42主要用來控製機械抱閘機構的動作，其條件為：實際輸出頻率，實際輸出電流，延遲時間。如果當實際輸出頻率大於02-33設置值，並且當實際輸出電流大於2-32設置值，變頻器開始計時，時間超過2-31設置延遲時間，多功能輸出指令42就動作，打開機械抱閘機構；反之，如果實際輸出頻率小於02-33設置值，或者實際輸出電流小於2-32設置值，多功能輸出指令42就不動作，機械抱閘機構關閉。這樣做能夠有效檢測主吊電機是否勵磁完成，保證起吊貨物的安全性。
除了使用到多功能輸出指令42，如果配合齒隙功能（7-15齒隙加速中斷時間/7-16齒隙加速中斷頻率/7-17齒隙減速中斷時間/7-18齒隙減速中斷頻率），就能夠有效消除機械抱閘鬆開時的抖動現象，使啟動/停止的速度更加平滑。
4. 變頻器參數設計
注意：對於05-05無載電流，可以通過幾種方式獲得：1。通過變頻器動態測試電機參數計算出來（電機必須拖開負載運行），但是由於此台起重設備無法進行動態測試，這種方式不能采用；2。在電機銘牌上獲得；3。在VF模式下空載運行，察看變頻器輸出電流；4。查詢手冊。
5. 負載運行
使用以上參數，進行負載運行。0-50HZ帶6噸載運行時母線電壓的狀態：
（1）不運行狀態。500VDC；上升啟動時電壓480VDC；下降過程中最大電壓730VDC；
（2）帶8噸載運行時輸出電流的狀態。上升啟動時最大電流70A 下降過程中最大電流56A 穩定運行時電流29A。
帶載情況下啟動電流保持在3倍額定電流範圍（VE變頻器過載電流範圍為額定3倍）以內，能夠提供足夠啟動轉矩；帶載下降過程中最大母線電壓維持在730VDC設定值，保證了變頻器不出現OU報警；2-11=42gongnengpanduantiaojiancaiqupinlvhedianliuzonghepanduan，baozhengzaidaizaiqingkuangxiabuchuxianliugouxianxiang。jingguoceshinenggoumanzuxiangmuqizhongshebeichangqianquanwendingyunxingdeyaoqiu。
