台達變頻器在包鋼氧氣廠
橋式起重機上的應用
一、引言
包鋼氧氣廠現有一台橋式起重機，其電動執行機構由三個獨立的拖動系統組成，分別是大車拖動系統、小車拖動系統、吊鉤拖動系統。大車拖動系統和小車拖動系統採用制動器、減速器和電動機組合的「三合一」驅動方式；吊鉤拖動系統採用繞線式電機轉子串電阻調速和制動方式，由於使用的繼電器和接觸器較多，線路複雜，年久失修，導致故障率較高，所以決定對吊鉤拖動系統進行改造。考慮到吊鉤拖動系統的提公升機構運轉具有大慣性，四象限執行的特點，所以採用專為起重機類負載而設計的台達ve系列變頻器。
台達ve系列變頻器具有如下特點：（1）具有全程向量控制。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）四象限執行。可配置制動單元，實現四象限執行，而且動態響應好。（3）恆轉矩特性。
在全速範圍內，具有恆轉矩特性。在全速範圍內，具有恆轉矩特性。
二、ve變頻器在提公升機構上的應用設計
該橋式起重機的提公升電機型號為yzr200l-8（繞線電機），功率15kw，額定輸入電壓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。抱閘採取電磁閥方式，使用3相380v電源控制。
考慮到以後超負荷執行的可能，以及長期執行的穩定性，選用台達vfd220v43a-2變頻器。
1主電路設計
由於台達變頻器功率大於11kw型號等級無內建剎車單元，所以選配外接推薦剎車單元vfdb4030一台，標配的剎車電阻型號為4800w/27.2歐姆。 ve系列變頻器電氣接線圖如下。
2.變頻器控制方式
變頻器控制方式採用無速度感測器向量控制（也稱為svc控制方式），可以獲得接近閉環控制的效能，同時省去了速度感測器，具有較低的維護成本。與傳統v/hz控制比較，無速度感測器向量控制可以獲得改進的低速執行特性，變負載下的速度調節能力亦得到改善，同時還可獲得高的起動轉矩，能夠很好的滿足起重裝置上啟動時需要滿負載（甚至是過負載，通常執行時間很短）執行，能夠獲得優異的動靜態特性。
3． 報閘時序控制
在起重裝置的應用上，一般都會存在機械抱閘機構，這主要是考慮到安全方面的因素。提公升機構在機械抱閘機構抱住之前和鬆開之後的瞬間，極易發生重物由停止狀態下滑的現象（稱為溜鉤），防止溜鉤是橋式起重機控制系統設計中的安全控制環節。當吊鉤起吊重物停止在半空中時，如果要作上公升或者下降動作，變頻器的執行和對機械抱閘機構的控制，這兩者之間的配合就顯得非常重要；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變頻器專門開發引數來方便調整。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，多功能輸出指令42主要用來控制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設定值，並且當實際輸出電流大於2-32設定值，變頻器開始計時，時間超過2-31設定延遲時間，多功能輸出指令42就動作，開啟機械抱閘機構；反之，如果實際輸出頻率小於02-33設定值，或者實際輸出電流小於2-32設定值，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，還配合使用齒隙功能（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），有效地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． 變頻器引數設計
（1）設定電機引數：
01-00=50 hz（變頻器輸出最大頻率） 01-01=50 hz（電動機額定頻率）
01-02=380v （電動機額定電壓） 05-01=34.60a（電動機額定電流）
05-02=15.00kw（電動機額定功率） 05-03=712rpm（電動機額定轉速）
05-04=8 （電動機極數05-05=17.99a（電動機空載電流）
（2）電機引數測量：
設05-00=2讓變頻器作靜態測量，變頻器會自動完成電機引數測量並得到定子電阻和電感等電機引數。
（3）調整控制方式為svc（向量控制）方式：
00-10=2 （採用向量控制）
（4）調整加減速時間以及點動頻率：
01-12=1.0s （加速時間01-13=0.5s （減速時間）
01-20=1.0s （點動加速時間） 01-21=0.5s （點動減速時間）
01-22=20.0hz （點動頻率）
（5）調整機械抱閘控制點：
02-11=42 （多功能輸出）02-31=0.2s延遲時間
02-32=30 (電流監測) 02-33=1.0（速度設定）
07-15=0.3（）
07-16=1.5
05-25=3.0
由於機械抱閘使用接觸器控制，接觸器電源為220v，所以採用繼電器控制，選用ra/rc常開觸點。
（6）其他保護引數：
5． 負載執行
使用以上引數，進行負載執行。0-50hz帶6噸載執行時母線電壓的狀態：
（1）不執行狀態。500vdc；上公升啟動時電壓480vdc；下降過程中最大電壓730vdc；
（2）帶8噸載執行時輸出電流的狀態。上公升啟動時最大電流70a 下降過程中最大電流56a 穩定執行時電流29a。
三、 結束語
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=42功能判斷條件採取頻率和電流綜合判斷，保證在帶載情況下不出現溜鉤現象。
變頻器在橋式起重機上應用簡介
摘要 本文首先簡單介紹了橋式起重機的概況，並通過對現有橋式起重機電力拖動方式的分析，指出了採用繞線式電動機串電阻調速方式執行存在的突出問題 其次，通過對變頻技術的發展程序和研究現狀的介紹，以及對變頻調速控制原理的簡單闡述，提出了變頻器應用到橋式起重機執行控制上的可行性 再次，介紹了變頻器在橋式起重機...
變頻器在橋式起重機上的應用簡介
摘要 本文首先簡單介紹了橋式起重機的概況，並通過對現有橋式起重機電力拖動方式的分析，指出了採用繞線式電動機串電阻調速方式執行存在的突出問題 其次，通過對變頻技術的發展程序和研究現狀的介紹，以及對變頻調速控制原理的簡單闡述，提出了變頻器應用到橋式起重機執行控制上的可行性 再次，介紹了變頻器在橋式起重機...
關於PLC和變頻器的橋式起重機控制系統設計
隨著現代控制理論的應用，微處理器和微電子技術的發展，使變頻調速控制系統日趨成熟。而橋式起重機作為物料搬運系統中一種典型裝置，在企業生產活動中應用廣泛作用顯著，故對於提高其執行效率，確保執行安全，降低物料搬運成本是十分重要。傳統的橋式起重控制系統主要採用繼電器接觸器進行控制，採用交流繞線串電阻的方法進...