ACC600變頻器在1100t門式起重機(jī)上的應(yīng)用
時(shí)間:2006-08-07 09:18:00來(lái)源:dujing
導(dǎo)語(yǔ):?1100t變頻調(diào)速門式起重機(jī)電控系統(tǒng)還涉及到PLC、人機(jī)界面等器件的自動(dòng)控制,限于篇幅,均未討論
1 前言
交流變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)界的廣泛應(yīng)用,為交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的門式起重機(jī)大范圍、高質(zhì)量地調(diào)速提供了全新的方案。它具有和直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美的高性能調(diào)速指標(biāo),它可以采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維護(hù)方便的鼠籠異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速,并且變頻調(diào)速系統(tǒng)的效率比傳統(tǒng)的交流調(diào)速系統(tǒng)要高,其外圍控制線路簡(jiǎn)單,維護(hù)工作量小,保護(hù)監(jiān)測(cè)功能完善,運(yùn)行可靠性較傳統(tǒng)的交流調(diào)速系統(tǒng)有較大的提高。所以,交流變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用是今后門式起重機(jī)交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展的主流。
2 1100t變頻調(diào)速門式起重機(jī)運(yùn)行的特點(diǎn)
2.1使用環(huán)境
1100t變頻調(diào)速門式起重機(jī)適用于大噸位構(gòu)件組焊、設(shè)備安裝以及港口碼頭、鐵路貨場(chǎng)、重工企業(yè)等的貨場(chǎng)裝卸作業(yè),起升高度可達(dá)13m,最大起重量為1100t,它是我國(guó)目前起吊量最大的門式起重機(jī)。該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式為雙主梁門式、雙小車,兩臺(tái)起重小車各吊重550t,即可同時(shí)起吊、橫移,又可單臺(tái)分別操作,其操作方式為PLC控制的全變頻調(diào)速系統(tǒng)。
1100t變頻調(diào)速門式起重機(jī)適用的場(chǎng)合均屬露天環(huán)境,室外溫度變化劇烈,有些場(chǎng)所存在多粉塵、有腐蝕氣體等,使用環(huán)境惡劣。供電電源方面普遍存在變壓器容量小,供電電纜截面小、線路長(zhǎng);在大型設(shè)備啟動(dòng)時(shí),常造成瞬時(shí)欠電壓。
2.2運(yùn)行特征
a.門式起重機(jī)起動(dòng)時(shí)應(yīng)具有大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,通常超過(guò)150%的額定轉(zhuǎn)矩,若考慮電源波動(dòng)及超載實(shí)驗(yàn)要求等因素,至少應(yīng)在起動(dòng)加速過(guò)程中提供200%的額定轉(zhuǎn)矩。
b.由于機(jī)械制動(dòng)器的存在,為使變頻器輸出轉(zhuǎn)矩與機(jī)械制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩平滑切換,不產(chǎn)生溜鉤現(xiàn)象,必須研討變頻器啟動(dòng)信號(hào)與制動(dòng)器動(dòng)作信號(hào)的控制時(shí)序。
c.當(dāng)起升機(jī)構(gòu)向下運(yùn)行或平移機(jī)構(gòu)急減速時(shí),電機(jī)處于再生發(fā)電狀態(tài),其能量要向電源側(cè)回饋,必須根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)情況研討如何處理這部分再生能量。
d.起升機(jī)構(gòu)在抓吊重物離開(kāi)或接觸地面瞬間負(fù)載變化劇烈,變頻器應(yīng)能對(duì)這種沖擊性負(fù)載進(jìn)行平滑控制。
e.由于每臺(tái)起重小車的主鉤由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步拖動(dòng),因此主鉤的電氣傳動(dòng)必須考慮兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間的力矩平衡分配。
3起升變頻器的選用
能滿足1100t門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行特點(diǎn),即具有四象限運(yùn)行、高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低速滿轉(zhuǎn)矩、快速的轉(zhuǎn)矩上升時(shí)間和機(jī)械制動(dòng)器順序控制等功能的高性能工程型變頻器,主要有ABB公司的ACC600系列直接轉(zhuǎn)矩控制型變頻器;西門子公司的6SE70/6SE71系列、安川公司的VS—616G5系列、三菱公司的FR—A241E、FR—A540系列等矢量控制型變頻器。鑒于直接轉(zhuǎn)矩控制型變頻器優(yōu)越的技術(shù)性能,我們選用ACC600起重機(jī)專用變頻器用于1100t門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的電氣傳動(dòng)。
3.1ACC600變頻器的特性
ACC600變頻器屬于ACS600變頻器的系列產(chǎn)品,它使用了與ACS600同樣先進(jìn)的電機(jī)控制方式和硬件解決方法,只是裝備有特殊的起重機(jī)傳動(dòng)應(yīng)用程序。它具有標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)系統(tǒng)的功能:轉(zhuǎn)矩記憶、功率優(yōu)化(輕負(fù)載升速)、限幅開(kāi)關(guān)監(jiān)控、機(jī)械制動(dòng)器順序控制、轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證、危險(xiǎn)速度監(jiān)視、主從控制等,特殊起重機(jī)應(yīng)用程序結(jié)合直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(DTC),保證了在較高要求的起重機(jī)電氣傳動(dòng)應(yīng)用中的精確控制。
直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同,它不是通過(guò)控制電流、磁鏈等參量來(lái)間接控制轉(zhuǎn)矩,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來(lái)控制。轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)越性在于:轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈,在本質(zhì)上并不需要轉(zhuǎn)速信息;控制上對(duì)除定子電阻外的所有電機(jī)參數(shù)變化魯棒性良好;能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器化。這種系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)很快的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度和很高的速度、轉(zhuǎn)矩控制精度。
ABB公司首先推出的ACS600直接轉(zhuǎn)矩控制系列變頻器,已達(dá)到<5ms的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度,在帶PG時(shí)的靜態(tài)速度精度達(dá)土O.01%,在不帶PG的情況下即使受到輸入電壓的變化或負(fù)載突變的影響,還可以達(dá)到土0.1%-土0.5%的速度控制精度。在100%滿負(fù)荷轉(zhuǎn)矩下,不帶PG的動(dòng)態(tài)速度精度一般是土0.4%sec,帶PG的動(dòng)態(tài)速度精度一般是土0.1%sec。ACS600變頻器即使在零轉(zhuǎn)速下,不要速度反饋也能提供電機(jī)滿轉(zhuǎn)矩,并能夠提供可控且平穩(wěn)的200%額定轉(zhuǎn)矩的最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
3.1.1主從控制
主從控制是一種負(fù)載分配應(yīng)用,是為多電機(jī)傳動(dòng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它用于電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中運(yùn)行兩個(gè)ACC600變頻器并且電機(jī)軸通過(guò)齒輪、導(dǎo)軌、鏈條或軸等相互連接的應(yīng)用場(chǎng)合。主從應(yīng)用控制中,外部控制信號(hào)只與主機(jī)變頻器連接,主機(jī)經(jīng)由光纖通信控制從機(jī)變頻器。主機(jī)通過(guò)主從總線將命令信號(hào)和給定值傳送給從機(jī),主機(jī)也從從機(jī)讀取返回的狀態(tài)信息,以確認(rèn)從機(jī)變頻器運(yùn)行是否正常。主機(jī)傳動(dòng)是速度控制,從機(jī)變頻器根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)不同連接形式跟隨主機(jī)的轉(zhuǎn)矩或速度給定。一般情況下,當(dāng)主傳動(dòng)和從傳動(dòng)的電機(jī)軸通過(guò)齒輪、導(dǎo)軌、軸等剛性連接時(shí),從機(jī)傳動(dòng)使用轉(zhuǎn)矩控制;當(dāng)主傳動(dòng)和從傳動(dòng)的電機(jī)軸通過(guò)柔性連接時(shí),從機(jī)傳動(dòng)使用速度控制。
3.1.2機(jī)械制動(dòng)控制
在起升電機(jī)速度降到零速后,就應(yīng)立即施加機(jī)械制動(dòng),以防止溜鉤。當(dāng)變頻器接收到起動(dòng)命令后,在收到轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證成功且沒(méi)有停止命令時(shí),經(jīng)過(guò)設(shè)置的制動(dòng)抱閘松開(kāi)延時(shí)時(shí)間后,變頻器輸出機(jī)械制動(dòng)開(kāi)啟信號(hào),機(jī)械制動(dòng)器松開(kāi),反饋的機(jī)械制動(dòng)確認(rèn)信號(hào)正常開(kāi)啟后,變頻器升高輸出頻率至設(shè)定速度。當(dāng)變頻器接收到停止命令后,傳動(dòng)將通過(guò)電氣制動(dòng)停車直至零速,變頻器撤去機(jī)械制動(dòng)開(kāi)啟信號(hào),機(jī)械制動(dòng)器抱緊電機(jī)軸。反饋的機(jī)械制動(dòng)確認(rèn)信號(hào)正常關(guān)閉后,變頻器的“RUN”命令在經(jīng)過(guò)了設(shè)置的機(jī)械制動(dòng)延遲時(shí)間后復(fù)位為“0”。如果發(fā)生機(jī)械制動(dòng)故障,例如在起動(dòng)或正常運(yùn)行期間,反饋的機(jī)械制動(dòng)確認(rèn)信號(hào)不正常且時(shí)間超過(guò)了設(shè)置的機(jī)械制動(dòng)故障延遲時(shí)間,變頻器將停止輸出并指示相應(yīng)的故障信息。
3.1.3轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證
轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證是起重機(jī)電氣傳動(dòng)控制中的一個(gè)功能模塊,在松開(kāi)機(jī)械制動(dòng)器和開(kāi)始提升傳動(dòng)之前,確認(rèn)電機(jī)能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,機(jī)械制動(dòng)器沒(méi)有打滑。如果轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證成功,則表示電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到了正確的等級(jí),允許機(jī)械制動(dòng)器松開(kāi),開(kāi)始起動(dòng)程序。轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證在轉(zhuǎn)矩控制模式下無(wú)效。
3.1.4功率優(yōu)化
功率優(yōu)化功能換句話說(shuō)就是輕負(fù)載升速,它是采用弱磁升速實(shí)現(xiàn)在電機(jī)的額定速度(基速)以上調(diào)速,但這樣會(huì)降低電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。為了確保電機(jī)在弱磁調(diào)速范圍內(nèi)始終能夠產(chǎn)生足夠的轉(zhuǎn)矩控制負(fù)載,要計(jì)算出一個(gè)最大的允許速度,這種功能就叫功率優(yōu)化。如果功率優(yōu)化模塊收到輕負(fù)載升速允許信號(hào),就意味著允許加速到最大速度,計(jì)算出的最大速度給定用于積分單元的輸入,電機(jī)將加速到相應(yīng)的速度。在向著基速加速時(shí),在速度達(dá)到90%基速時(shí),功率優(yōu)化模塊將用以下公式計(jì)算出最大允許速度:最大允許速度=基速×TQLIM/TORQHOLD。公式中TQLIM為正向/反向運(yùn)行時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩限制,TORQHOLD是由功率優(yōu)化模塊計(jì)算出的托住負(fù)載所需的轉(zhuǎn)矩。功率優(yōu)化貫穿于電機(jī)加速的過(guò)程中,用測(cè)量出的總轉(zhuǎn)矩(負(fù)載轉(zhuǎn)矩+加速轉(zhuǎn)矩)來(lái)計(jì)算弱磁調(diào)速狀態(tài)下不超過(guò)電機(jī)額定故障轉(zhuǎn)矩的最大允許速度。
3.1.5轉(zhuǎn)矩監(jiān)視
轉(zhuǎn)矩監(jiān)視功能用于監(jiān)測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)矩,檢查電機(jī)在加減速時(shí)是否能夠跟隨速度給定,在正常運(yùn)行和加減速期間是否產(chǎn)生過(guò)度的速度偏差。如果速度偏差的絕對(duì)值超過(guò)設(shè)定值且時(shí)間長(zhǎng)于設(shè)定時(shí)間,變頻器將因?yàn)檗D(zhuǎn)矩故障而跳閘。
3.2起升變頻器的容量計(jì)算與配置
起升機(jī)構(gòu)要求的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為1.3—1.6倍的額定轉(zhuǎn)矩,考慮到需有125%的超載要求,其最大轉(zhuǎn)矩需有1.6—2倍的額定轉(zhuǎn)矩,以確保其安全使用。對(duì)于拖動(dòng)等額功率電動(dòng)機(jī)的變頻器來(lái)說(shuō),可提供長(zhǎng)達(dá)60秒、150%額定轉(zhuǎn)矩的過(guò)載能力,因此過(guò)載系數(shù)k=2/1.5=1.33。
在變頻器容量選定后,還應(yīng)做電流驗(yàn)證,即:
ICN≥kIM
式中:k為電流波形修正系數(shù)(PWM調(diào)制方式時(shí)取1.05—1.1);ICN為變頻器額定輸出電流,A;IM為工頻電源時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定電流,A。
1100t變頻調(diào)速門式起重機(jī)有兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu),每個(gè)起升機(jī)構(gòu)由2臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步驅(qū)動(dòng)各自的鋼絲繩卷筒轉(zhuǎn)動(dòng),再經(jīng)過(guò)動(dòng)滑輪組多級(jí)減速提升吊鉤。起升機(jī)構(gòu)的變頻調(diào)速傳動(dòng)方案采用一臺(tái)變頻器帶一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的“一拖一”方案,變頻器選用ACC600直接轉(zhuǎn)矩控制型提升機(jī)專用變頻器,為了提高低速傳動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)特性和高轉(zhuǎn)矩輸出能力,每臺(tái)電動(dòng)機(jī)采用帶脈沖編碼器的閉環(huán)控制。每個(gè)起升機(jī)構(gòu)的2臺(tái)變頻器之間采用ACC600變頻器提供的具有角同步控制功能的主從控制宏方案,這些控制方案可以實(shí)現(xiàn)2臺(tái)電動(dòng)機(jī)的精確同步控制和轉(zhuǎn)矩平衡分配。
按照上述變頻器選用、計(jì)算公式進(jìn)行換算,雙起升機(jī)構(gòu)選用4臺(tái)ACC601-0120-3提升機(jī)專用變頻器,其技術(shù)參數(shù):Shd=100KVA,Phd=75KW,I2hd=147A(4/5min負(fù)載周期重載應(yīng)用)。變頻器配用的4個(gè)脈沖編碼器為NTAC-02,其技術(shù)參數(shù):fmax=100KHz,Vcc=24VDC,1024ppr,6路A、A、B、B、Z、Z推挽信號(hào)輸出。如圖1所示,每個(gè)起升機(jī)構(gòu)2臺(tái)驅(qū)動(dòng)變頻器之間提供同步控制功能的主從控制宏通過(guò)變頻器主機(jī)與從機(jī)通道CH2之間的主/從通訊鏈接實(shí)現(xiàn)。起重機(jī)的各種操作信號(hào)只送給主機(jī)變頻器,從機(jī)變頻器經(jīng)由主從光纖通訊鏈路受控于主機(jī)變頻器,在本例中主傳動(dòng)是典型的速度控制,從機(jī)變頻器跟隨主機(jī)的速度給定。用于速度閉環(huán)控制的脈沖編碼器模塊NTAC-02連接于相對(duì)應(yīng)變頻器的通道CH1,且必須設(shè)置下列參數(shù):①50.04ENCODERCHANNEL:CHANNEL1;②70.03CH1BAUDRATE:4Mbit/S。
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3.3再生能量的處理
當(dāng)采用變頻器傳動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)拖動(dòng)位能性負(fù)載下放運(yùn)行時(shí),異步電動(dòng)機(jī)將處于再生發(fā)電狀態(tài)。逆變器中的六個(gè)回饋二極管將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能回饋到中間直流回路,并引起儲(chǔ)能電容兩端電壓升高。若不采取必要的措施,當(dāng)中間直流回路電容電壓升到保護(hù)極限值后變頻器將過(guò)電壓跳閘。
在高性能的工程型變頻器中,對(duì)連續(xù)再生能量的處理有以下兩種方案。①在中間直流回路設(shè)置電阻器,讓連續(xù)再生能量通過(guò)電阻器以發(fā)熱的形式消耗掉,這種方式稱為動(dòng)力制動(dòng);②采用再生整流器方式,將連續(xù)再生能量送回電網(wǎng),這種方式稱為回饋制動(dòng)。動(dòng)力制動(dòng)方式控制簡(jiǎn)單、成本低,但節(jié)能效果不如回饋制動(dòng)?;仞佒苿?dòng)方式雖然節(jié)能效果好,能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)制動(dòng),但控制復(fù)雜、成本較高。應(yīng)該注意的是,只有在不易發(fā)生故障的穩(wěn)定電網(wǎng)電壓下(電網(wǎng)壓降不大于10%),才可以采用回饋制動(dòng)方式。對(duì)于采用滑觸線供電的門式起重機(jī),應(yīng)特別注意防止滑觸線電刷接觸的間斷,如果不能保證這一點(diǎn),應(yīng)采用動(dòng)力制動(dòng)方式,以保證起升機(jī)構(gòu)持續(xù)下降時(shí)調(diào)速制動(dòng)的可靠性。因此,1100t門式起重機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)采用動(dòng)力制動(dòng)方式處理各運(yùn)行機(jī)構(gòu)的再生能量。關(guān)于各機(jī)構(gòu)采用動(dòng)力制動(dòng)方式后的元器件選用和計(jì)算,可參閱參考文獻(xiàn)2,限于篇幅,此不贅述。
按照制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻選型、計(jì)算公式進(jìn)行換算,雙起升機(jī)構(gòu)的每臺(tái)變頻器ACC601-0120-3配用2臺(tái)ABB公司的NBRA-659型制動(dòng)單元,其技術(shù)參數(shù):PBRmax=352.8KW;每臺(tái)制動(dòng)單元配置并聯(lián)連接的2臺(tái)SAFUR200F500型制動(dòng)電阻,其技術(shù)參數(shù):PRcont=13.5KW,R=2.7Ω,ER=5400KJ(400秒鐘工作周期)。
4系統(tǒng)調(diào)試
4.1通電前的檢查
在變頻器外圍接線檢查中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
(1)電源線應(yīng)與R、S、T端子連接,絕對(duì)不能連至U、V、W端子上。制動(dòng)單元與變頻器連接時(shí),注意其正負(fù)極性應(yīng)與變頻器直流母線正負(fù)極性相一致,制動(dòng)電阻與制動(dòng)單元連接時(shí),不能存在短路、接地現(xiàn)象。
(2)端子、連接器的螺釘是否緊固。端子之間,外露導(dǎo)電部分有無(wú)短路、接地現(xiàn)象。所有接地端子必須良好接地。
(3)主從連接、擴(kuò)展DI模塊與變頻器之間的光纖連接是否正確,制動(dòng)單元內(nèi)部的電壓等級(jí)跳線是否正確。
(4)起升、大小車機(jī)構(gòu)的機(jī)械制動(dòng)器是否安全,制動(dòng)器接線是否正確。
4.2雙起升機(jī)構(gòu)變頻器系統(tǒng)功能參數(shù)設(shè)置
ACC600系列變頻器在出廠時(shí),所有的功能碼都已設(shè)置。但是,1100t門式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的要求與工廠設(shè)定值不盡相同,所以,一些重要的功能參數(shù)需要重新設(shè)定。
(1)啟動(dòng)數(shù)據(jù)(參數(shù)組99)
參數(shù)99.2(應(yīng)用宏):M/FCTRL(在提升機(jī)應(yīng)用上增加主/從總線通訊功能);參數(shù)99.4(電機(jī)控制模式):DTC(直接轉(zhuǎn)矩控制);參數(shù)99.5—99.9(電機(jī)常規(guī)銘牌參數(shù)):按照電機(jī)的銘牌參數(shù)輸入。
(2)數(shù)字輸入(參數(shù)組10)
參數(shù)10.1—10.13(數(shù)字輸入接口預(yù)置參數(shù)):按照變頻器外圍接口定義進(jìn)行設(shè)置,限于篇幅,此不贅述。
(3)限幅(參數(shù)組20)
參數(shù)20.1(運(yùn)行范圍最小速度):-750rpm;參數(shù)20.2(運(yùn)行范圍最大速度):750rpm;參數(shù)20.6(直流過(guò)壓控制器參數(shù)):OFF(本例中ACC600變頻器使用了動(dòng)力制動(dòng)方式,此參數(shù)設(shè)為OFF后,制動(dòng)斬波器才能投入運(yùn)行)。
(4)脈沖編碼器(參數(shù)組50)
參數(shù)50.1(脈沖編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)):1024;參數(shù)50.3(編碼器故障):FAULT(編碼器發(fā)生故障后變頻器顯示故障并停機(jī))。
(5)提升機(jī)(參數(shù)組64)
參數(shù)64.2(連續(xù)變速選擇):True;參數(shù)64.3(高速等級(jí)1):99%;參數(shù)64.10(控制類型選擇):STEPRADIO;參數(shù)64.16(分段給定等級(jí)4):98%。
(6)邏輯管理(參數(shù)組65)
參數(shù)65.2(電動(dòng)機(jī)停止后保持電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)ON的時(shí)間):1S;參數(shù)65.3(ON脈沖延時(shí)時(shí)間):1S。
(7)轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證(參數(shù)組66)
參數(shù)66.1(轉(zhuǎn)矩驗(yàn)證選擇):True。
(8)機(jī)械制動(dòng)器控制(參數(shù)組67)
參數(shù)67.3(制動(dòng)內(nèi)部確認(rèn)選擇):主機(jī)設(shè)為False,從機(jī)設(shè)為True。
(9)功率優(yōu)化(參數(shù)組68)
參數(shù)68.1(功率優(yōu)化選擇):True(功率優(yōu)化有效);參數(shù)68.2(基速):50%;參數(shù)68.3(自動(dòng)調(diào)節(jié)選擇):True(自動(dòng)調(diào)節(jié)有效);參數(shù)68.4(向上的總慣量):10kgm2;參數(shù)68.5(向下的總慣量):10kgm2。
(10)給定管理(參數(shù)組69)
參數(shù)69.1(對(duì)應(yīng)100%給定設(shè)置電機(jī)速度):1500rpm;參數(shù)69.9(起動(dòng)轉(zhuǎn)矩選擇):AUTOTQMEM(自動(dòng)轉(zhuǎn)矩記憶)。
(11)主從控制(參數(shù)組72)
參數(shù)72.1(主從傳動(dòng)運(yùn)行模式):MASTER(起升機(jī)構(gòu)主機(jī)變頻器設(shè)置)或FOLLOWER(起升機(jī)構(gòu)從機(jī)變頻器設(shè)置);參數(shù)72.2(從機(jī)的模式選擇):SPEED(從機(jī)處于速度控制模式)。
(12)可選模塊(參數(shù)組98)
參數(shù)98.1(脈沖編碼器模塊選擇):YES(表示安裝了脈沖編碼器模塊);參數(shù)98.5(擴(kuò)展模塊選擇):主機(jī)YES(表示安裝了擴(kuò)展DI模塊),從機(jī)NO(表示沒(méi)有安裝了擴(kuò)展DI模塊)。
4.3試運(yùn)行
變頻調(diào)速系統(tǒng)的功能參數(shù)設(shè)定完后,就可進(jìn)行系統(tǒng)試運(yùn)行。雙起升機(jī)構(gòu)應(yīng)先在每臺(tái)變頻器操作盤上進(jìn)行速度給定,手動(dòng)起動(dòng)變頻器,讓起升電機(jī)空載運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘。注意觀察電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否正確,轉(zhuǎn)速是否平穩(wěn),顯示數(shù)據(jù)是否正確,溫升是否正常,加減速是否平滑等;其次還要注意觀察主鉤在下降過(guò)程中,制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻工作是否正常。單臺(tái)變頻器試運(yùn)行正確后,再接入脈沖編碼器模塊進(jìn)行速度閉環(huán)調(diào)試,最后進(jìn)行主從連接,試運(yùn)行起升機(jī)構(gòu)變頻調(diào)速系統(tǒng)。在主從連接調(diào)試中,如果出現(xiàn)TORQFLT故障報(bào)警時(shí),在排除脈沖編碼器與電機(jī)接線和參數(shù)設(shè)置無(wú)誤的情況下,可將一臺(tái)電機(jī)上脈沖編碼器的A/B兩組信號(hào)倒換,可排除此故障,這是由于兩臺(tái)起升電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反的緣故。
在功率優(yōu)化功能調(diào)試中,除了按照ACC600用戶手冊(cè)中功率優(yōu)化的調(diào)試步驟外,還要注意用戶手冊(cè)中尚未提及的64組參數(shù)的正確設(shè)置。當(dāng)參數(shù)64.16(分段給定等級(jí)4)的設(shè)定值>參數(shù)64.3(高速等級(jí)1)的設(shè)定值時(shí),HighSpeedOK信號(hào)失效,功率優(yōu)化功能直接啟用;當(dāng)參數(shù)64.16的設(shè)定值<參數(shù)64.3的設(shè)定值時(shí),HighSpeedOK信號(hào)為“ON”狀態(tài)時(shí),功率優(yōu)化功能才啟用,HighSpeedOK信號(hào)為“OFF”狀態(tài)時(shí),功率優(yōu)化功能關(guān)閉。
起升變頻器手動(dòng)運(yùn)行無(wú)誤后,就可接入PLC控制系統(tǒng),進(jìn)行整機(jī)聯(lián)調(diào)。整機(jī)聯(lián)調(diào)中,關(guān)鍵要注意觀察變頻器起動(dòng)與停止時(shí),主鉤機(jī)械制動(dòng)器的開(kāi)閉反應(yīng)是否快速,主鉤是否存在溜鉤現(xiàn)象等。其次還要注意觀察主鉤在下降過(guò)程中,制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻投運(yùn)后,其溫升是否正常。大車機(jī)構(gòu)在運(yùn)行前,應(yīng)確保液壓夾軌器全部打開(kāi)。
5結(jié)束語(yǔ)
本文提出的采用ACC600直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(DTC)變頻調(diào)速控制方案和設(shè)計(jì)計(jì)算方法已成功應(yīng)用于我公司給中國(guó)一重集團(tuán)制造的目前我國(guó)起吊量最大的門吊——1100t變頻調(diào)速門式起重機(jī),該門吊已在神華集團(tuán)的煤液化基地投入正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)一年多的實(shí)際運(yùn)行證明,PLC控制的變頻調(diào)速系統(tǒng),不但線路大為簡(jiǎn)化,而且各項(xiàng)調(diào)速性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的繞線異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速系統(tǒng),再加上變頻器和PLC完善的故障診斷和顯示功能,使整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的可靠性、可維修性得到大幅度提高。1100t變頻調(diào)速門式起重機(jī)電控系統(tǒng)還涉及到PLC、人機(jī)界面等器件的自動(dòng)控制,限于篇幅,均未討論。
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