起重機(jī)變頻同傳統(tǒng)電器控制性能優(yōu)劣勢(shì)分析
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一、調(diào)速性能高
傳統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng),雖然轉(zhuǎn)子串接電阻實(shí)現(xiàn)了調(diào)速功能(也是有級(jí)的),但因?yàn)椴荒芨淖兺睫D(zhuǎn)速,致使傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械特性很軟,從而使速度的穩(wěn)定性和調(diào)速精度很差。更由于負(fù)載的變化、軌道的平整度、電動(dòng)機(jī)參數(shù)的分散性等導(dǎo)致大梁扭動(dòng)和行車上的電控設(shè)備的震動(dòng)大,不但惡化了操作人員的工作環(huán)境,容易疲勞導(dǎo)致操作失誤,也降低了整個(gè)設(shè)備的使用壽命、穩(wěn)定性、可靠性。起重機(jī)使用變頻器調(diào)速后具有如下幾個(gè)特點(diǎn):
?。?)速度可在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)連續(xù)控制,開、閉環(huán)特性好,調(diào)速比可達(dá)1:100,調(diào)速精度±1%。
(2)調(diào)速平穩(wěn),負(fù)載突然變化時(shí)有**的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
(3)無級(jí)調(diào)速,高傳動(dòng)效率97%,幾近于1的功率因數(shù)值。
?。?)零速時(shí)滿力矩輸出,即使制動(dòng)器松動(dòng)或失靈也不出現(xiàn)重物下滑,確保系統(tǒng)安全可靠性。
?。?)可以長(zhǎng)時(shí)間低速運(yùn)行,使調(diào)速精度輕松進(jìn)入毫米級(jí)的定位功能。
二、節(jié)約電能
傳統(tǒng)調(diào)速方式的起重機(jī)在低速狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),大量的轉(zhuǎn)差功率消耗在轉(zhuǎn)子串接的電阻上(一般情況下可占總能耗的20%以上),從節(jié)能和經(jīng)濟(jì)兩方面來講,都不可取。起重機(jī)采用變頻調(diào)速已經(jīng)被公認(rèn)為是*理想,*有前途的調(diào)速及節(jié)能方式。
(1)節(jié)電率達(dá)到20%-60%的比例。據(jù)計(jì)算一臺(tái)QD20/5TA5工作級(jí)別的變頻起重機(jī),按每天工作10個(gè)小時(shí)計(jì)算,相比同級(jí)別的傳統(tǒng)起重機(jī)連續(xù)使用兩年可節(jié)省近9萬元的電能。
?。?)變頻調(diào)速制動(dòng)時(shí),利用變頻內(nèi)部的制動(dòng)回路將機(jī)械負(fù)載的能量通過制動(dòng)單元消耗在制動(dòng)電阻上,也可以通過能量回饋單元反饋到供電電網(wǎng)進(jìn)一步節(jié)約電能:同時(shí)變頻器可以保護(hù)電機(jī),降低電機(jī)溫升,降低電機(jī)維護(hù)費(fèi)用。
三、機(jī)械損害小
普通異步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流為額定電流的6-8倍。對(duì)電網(wǎng)沖擊較大,影響電網(wǎng)質(zhì)量,引起電機(jī)發(fā)熱,易發(fā)生電動(dòng)機(jī)燒毀的現(xiàn)象,啟動(dòng)過程對(duì)起重機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如傳動(dòng)軸聯(lián)軸器減速機(jī)齒輪等機(jī)械部分造成的硬性沖擊,損害機(jī)械使用壽命。且制動(dòng)閘皮承受比較大的慣性沖擊,磨損嚴(yán)重,需要經(jīng)常檢修、更換。同時(shí)起重機(jī)整機(jī)運(yùn)行震動(dòng)較大,不利于操作人員工作的準(zhǔn)確性和舒適性。采用變頻調(diào)速可實(shí)現(xiàn):
(1)啟動(dòng)的加減速時(shí)間可以任意設(shè)定,啟動(dòng)電流非常小,起停非常平和,且變頻器本身帶有停車制動(dòng)功能和直流制動(dòng)功能,機(jī)械剎車的任務(wù)大幅度下降,僅在停車時(shí)起到制動(dòng)作用。
(2)防止了司機(jī)打“反車”的錯(cuò)誤操作,從而大大減少了對(duì)起重機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如傳動(dòng)軸聯(lián)軸器減速機(jī)齒輪等機(jī)械部分造成的硬性沖擊,延長(zhǎng)了機(jī)械的使用壽命。
?。?)根據(jù)多年來變頻起重機(jī)的實(shí)際使用情況來看,傳動(dòng)機(jī)械損耗、故障率大幅降低,維護(hù)工作量也大為減少,也為操作人員**了一個(gè)舒適度較高的工作環(huán)境。
四、維護(hù)率低
?。?)變頻電氣系統(tǒng)的線路設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)潔,由于節(jié)省下了控制正反轉(zhuǎn)及調(diào)速用的多個(gè)大功率交流接觸器、滑環(huán)碳刷架、串聯(lián)電阻等電氣元件,因而大大簡(jiǎn)化了電氣控制線路,利用變頻器本身的多種功能替代了傳統(tǒng)的復(fù)雜線路才能完成的邏輯電路。
?。?)變頻調(diào)速系統(tǒng)維護(hù)方便,因?yàn)樘峁┝送晟?、詳?xì)的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息和故障信息而使故障診斷變得十分容易,使維護(hù)檢修工作簡(jiǎn)單快捷。同時(shí)變頻器具有多重協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接口,能方便實(shí)現(xiàn)工廠電子網(wǎng)絡(luò)控制和監(jiān)測(cè)。
為了有效降低一次性的投入,根據(jù)我們改造的經(jīng)驗(yàn),可以采取如下措施:
1、非位能性負(fù)載機(jī)構(gòu)如大車、小車,可以采用一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)或者多臺(tái)電機(jī);
2、由于起重機(jī)的特殊性,變頻器的功率選型務(wù)必要適當(dāng);建議選用性價(jià)比較高的安川品牌和進(jìn)口ABB品牌
3、利用原來的繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子封接直接做為變頻電機(jī)使用,大幅降低改造成本。
4.保持原主線路不變,直接更換原有電氣系統(tǒng)的電氣柜,從新鋪設(shè)部分控制線路即可輕松實(shí)現(xiàn)變頻系統(tǒng)。
變頻調(diào)速技術(shù)在改造舊式起重機(jī)電氣控制技術(shù)上的開拓應(yīng)用,已然成為起重機(jī)發(fā)展的必然方向。