台达VE系列变频器在桥式起重机上的应用

基本介绍：

起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上，其运行机构由三个基本独立的拖动系统组成：
- 大车拖动系统：拖动整台起重机顺着车间做“横向”运动（以操作者的坐向为准）。
- 小车拖动系统：拖动吊钩及重物顺着桥架做“纵向”运动。
- 吊钩拖动系统：拖动重物作吊起或放下的上，下运动。

桥式起重机在大车拖动以及小车拖动方面对于变频器的控制要求比较低，而吊钩拖动系统由于提升机构的运转具有大惯性，四象限运行的特点，与其他传动机械相比，对变频器有着更为苛刻的安全和性能上的要求。株洲某专业起重设备厂商，其测试配置如下：
- 电机型号：YZR200L-8（绕线电机），
- 功率：15Kw
- 额定数入电压：380V
- 额定输入电流：34.6A：
- 电机极数：8极
- 额定频率：50HZ
- 额定转速：712rpm
- 编码器：无
- 抱闸：采取电磁阀方式，使用3相380V电源控制

方案介绍：

考虑到以后超负荷运行的可能，以及长期运行的稳定性，台达为该用户选用了专为起重机类负载而设计的台达VE系列变频器。具有如下特点：
1、具有全程矢量控制，在1Hz的低频下，即使无速度反馈环节，也能提供150%额定转矩的启动力矩；
2、可配置制动单元，实现四象限运行，而且动态响应好；
3、在全速范围内，具有恒转矩特性。

由于台达变频器功率大于11kW无内置刹车单元，所以选配外置推荐刹车单元VFDB4030一台，标配型号为4800W/27.2欧姆。考虑到刹车性能以及天气炎热时电阻的散热性能，刹车电阻规格的选择Ô­则有两个方面的依据：等效电阻值保持在推荐最小电阻值；功率选择为推荐功率的2倍左右，所以选择12根BR1K5W040规格的电阻，通过串并联连接，其等效电阻为30欧姆，等效功率为18kW。 见下图

应用规划及效果：

1、提供SVC控制方式：台达VE系列变频器提供SVC控制方式，可以获得接近闭环控制的性能，能够很好的满足起重设备上启动时需要满负载（甚至是过负载，通常运行时间很短）运行。同时省去了速度传感器，具有较低的维护成本。
2、抱闸时序的控制：防止溜钩是桥式起重机控制系统设计中的安全控制环节。当吊钩起吊重物停止在半空中时，如果要作上升或者下降动作，变频器的运行和对机械抱闸机构的控制，这两者之间的配合就显得非常重要；配合不好，有可能出现变频器报警（过载或者过流），也有可能出现重物溜钩的现象。针对这种现象，台达VE变频器专门开发参数来方便调整。使用台达VE变频器多功能输出指令第42号功能就能够很好的解决这个问题。
3、3倍额定电流范围：带载情况下启动电流保持在3倍额定电流范围（VE变频器过载电流范围为额定三倍）以内，能够提供足够启动转矩；带载下降过程中最大母线电压维持在730VDC设定值，保证了变频器不出现OU报警；­通过测试该系统能够满足此台起重设备长期运转的要求。