一、 引言

卷?yè)P(yáng)機(jī)（又稱絞車）是由機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)卷筒、卷繞繩索來(lái)完成牽引工作的裝置?？梢源怪碧嵘⑺交騼A斜拽引重物。目前卷?yè)P(yáng)機(jī)以電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)為主。

電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)由電機(jī)，聯(lián)軸節(jié)，制動(dòng)器，齒輪箱和卷筒組成。

電機(jī)有單電機(jī)驅(qū)動(dòng)或雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種情況。雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)不僅要求

電機(jī)低頻輸出大力矩，運(yùn)行穩(wěn)定；而且要求兩電機(jī)實(shí)時(shí)同步速度運(yùn)行，負(fù)載分配均衡；保證重物運(yùn)行平穩(wěn)，不能發(fā)生傾斜，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命。

二、 吉泰科GK800驅(qū)動(dòng)器特點(diǎn)

1. 豐富的控制功能：

GK800驅(qū)動(dòng)器具無(wú)PG和有PG速度矢量控制，轉(zhuǎn)矩控制和位置控制，支持同步電機(jī)和異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以滿足各行業(yè)的驅(qū)動(dòng)控制高端需求。在雙卷?yè)P(yáng)機(jī)倉(cāng)庫(kù)大門控制中，分別采用有PG速度矢量控制和閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制方式來(lái)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電機(jī)，充分顯現(xiàn)了GK800驅(qū)動(dòng)器低頻高轉(zhuǎn)矩（0Hz 200%轉(zhuǎn)矩），速度和轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快、控制精度高的特性。并且GK800驅(qū)動(dòng)器特有的抱閘控制功能保證卷?yè)P(yáng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，有足夠的提升轉(zhuǎn)矩，又不會(huì)因?yàn)槎罗D(zhuǎn)而報(bào)過(guò)流，解決了停機(jī)時(shí)負(fù)載下溜問(wèn)題。原理如下：

2. 技術(shù)參數(shù)

3. 強(qiáng)大的通訊功能：

GK800驅(qū)動(dòng)器集成有標(biāo)準(zhǔn)的Modbus協(xié)議，可擴(kuò)展PORFIBUS-DP協(xié)議和CANopen協(xié)議；方便的實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)遠(yuǎn)程通訊。                          

三、 現(xiàn)場(chǎng)情況介紹

• 倉(cāng)庫(kù)大門重量約81噸 。

• 兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)分別在大門兩端共同驅(qū)動(dòng)，電機(jī)功率55KW/臺(tái) 。

• 要求：大門提升和下降兩端同步，不允許有速差，電機(jī)出力均勻，否則不僅會(huì)造成電機(jī)和大門的損壞，并且存在重大安全隱患。

• GK800控制方式：使用GK800驅(qū)動(dòng)器特有的負(fù)荷分配功能，分別由兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)器控制兩臺(tái)電機(jī)同步運(yùn)行，保證速度同步。

• 上位由PLC控制邏輯動(dòng)作及處理各傳感器信號(hào)，并讀取驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)器通過(guò)Modbus和PLC通訊。

四、 控制方案的選擇

1.     初期用戶提出采用兩臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速同步跟隨方案：兩臺(tái)電機(jī)，一主，一從，通過(guò)編碼器發(fā)脈沖做電機(jī)轉(zhuǎn)速同步。此方案是對(duì)電機(jī)輸出軸做轉(zhuǎn)速同步，忽略的電機(jī)軸之后的減速機(jī)及機(jī)械誤差；如果電機(jī)軸之后的減速機(jī)及機(jī)械精度有誤差，在最終控制端大門上的速度誤差會(huì)放大，隨著運(yùn)行時(shí)間增加誤差會(huì)累積，最終結(jié)果是兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)速度控制上會(huì)有很差異，不能同步，并導(dǎo)致一臺(tái)電機(jī)電流過(guò)大，另一臺(tái)電機(jī)無(wú)負(fù)載的情況。如圖一所示：

圖一  

2.     經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)際工況的分析，最后我們確定使用GTK800特有的負(fù)載分配功能。具體方案：兩臺(tái)電機(jī)，一主，一從，主機(jī)做有PG速度矢量控制，從機(jī)做閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制。運(yùn)行時(shí)，主機(jī)將輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給從機(jī)作為從機(jī)轉(zhuǎn)矩給定，從機(jī)會(huì)根據(jù)主機(jī)轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)整自身轉(zhuǎn)速，來(lái)適應(yīng)主機(jī)轉(zhuǎn)矩，達(dá)到轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的平衡，自動(dòng)補(bǔ)償由于機(jī)械而產(chǎn)生同步誤差。如圖二

圖二

通過(guò)實(shí)踐證明，此方案保證了大門兩邊達(dá)到真正的速度同步，使兩臺(tái)電機(jī)負(fù)載均衡，達(dá)到圖三的效果。在多次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，

大門開啟和關(guān)閉的過(guò)程平穩(wěn)，無(wú)下溜現(xiàn)象，無(wú)傾斜，速度穩(wěn)定，在運(yùn)行過(guò)程中，兩臺(tái)55KW電機(jī)電流誤差在1A以內(nèi)，頻率差額1.3Hz(機(jī)械誤差導(dǎo)致)。

圖三

五、 驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置

1) 主機(jī)參數(shù)設(shè)置如下：

2) 從機(jī)參數(shù)設(shè)置如下：

六、 結(jié)論

GK800驅(qū)動(dòng)器特有的負(fù)載分配功能保證了兩臺(tái)電機(jī)的速度同步和負(fù)載有效的平均分配，延長(zhǎng)了電機(jī)和大門的使用壽命。本設(shè)備自2012年8月調(diào)試完成至今運(yùn)行穩(wěn)定，獲得用戶肯定和好評(píng)。