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 EV100在塔吊回转控制中的应用

■ 引言

现在，我国的建筑用塔式起重机已越来越普遍，从普通的多层建筑、房地产工程、高层建筑到大型的铁路工程、桥梁工程、电力工程、水利工程，到处都有塔机的应用。计算机辅助设计、微电子技术、程控语言控制技术都在塔机上得到了应用。其中启升机构、回转机构、小车变幅机构的控制发展趋势是采用变频器控制。

回转机构的特点是具有较大的惯性冲击，启动过快冲击大，停车和打反转都不允许过快过急，否则不仅运转不平稳，还会损坏机构。较好的解决办法是采用变频调速使起制动平稳。并且采用变频器控制以后使系统控制更为简单，控制系统具有多重保护，使系统更加安全可靠。
■ 塔吊变频控制方案

一、塔吊回转变频控制原理

山西工程机械厂是一家专业生产建筑起重机（俗称：塔吊）的厂家，以前使用通用型变频器(V/F控制)，由于机器低频转矩太小，造成启动过程旋转臂抖动厉害。

现改用南京欧陆EV100-4kw（带6极3kW三相异步电动机）高性能矢量变频器，能很好地解决上述问题。电气接线图如下：

改造时，起初没加制动电阻，停车时旋转臂前进角度太大（40Hz，吊了1吨重物），启动过程旋转臂偶尔出现抖动，主要因为启动时输出力矩不够（电机在启动过程出现停车现象）；而停不下来时，塔吊司机习惯打反转，变频器经常跳OU2。

后来加上2倍标准（功率）的制动电阻，经优化变频器停车参数后，停车时，因为惯性，旋转臂前进角度不到20度（40Hz，吊了1吨重物），已经达到建筑起重机国标标准。

通过更改加减速时间，提升启动转矩和启动频率，电动机从未出现过停车和抖动等现象。

二、变频器主要功能码设置

P0.01  1   端子指令通道；

P0.07  5   多段速运行设定；

P0.11  7.0 加速时间；

P0.12  15  减速时间；

P1.01  4.0 直接启动开始频率；

P1.02  0.1 启动频率保持时间；

P1.05  1   加减速方式为S曲线型；

P1.06  1   自由停机；

P3.00  30  速度环比例增益；

P5.00  1   HDI为开关量输入；

P5.01  1   S1端子为正转运行；

P5.02  2   S2端子为反转运行；

P5.03  16  多段速端子1；

P5.04  17  多段速端子2；

P5.05  18  多段速端子3；

P5.08  7   HDI端子故障复位；

P8.16  3   故障自动复位3次；

PA.04  60.0  低速段；

PA.06  80.0  中速段；

PA.10  100.0  高速段；

其他详情参见《EV100系列矢量变频器说明书》。

■ 总结

由于塔吊回转机构具有较大的惯性冲击，启动过快冲击大，如果停车和打反转过快过急，将使系统运转不平稳，甚至停机，还会损坏机构。因此，选用力矩特性优越的EV100矢量变频器，选配较大功率的制动电阻，并设定合适的加减速时间和启停方式等才能克服上述问题。

 CM200系列起重专用变频器案列

一、负载特点：

桥式行车起重机启动频繁，定位要求高，因此停机刹车制动要好（一般变频器在给出刹车信号时抱闸声过大且抖动），一般由桥架运行机构、电动葫芦、桥架金属结构和电气系统组成。电动葫芦作为桥式行车起重机的起升机构，并沿主梁运行。桥式行车起重机起升机构包括制动器、电动机、减速机、卷筒和滑轮组。电动机通过减速机，带动卷筒转动，使钢丝绳绕在卷筒或从卷筒放下，以升降重物，中、小型桥式行车起重机较多采用制动器、减速机和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式行车起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。

二、对变频器应用要求：

1、低频时能保证恒转矩输出，以免低频满负载情况下带不动负载。

2、过载能力强、可靠性高，满负载时空中停车或再提升时不产生溜钩现象。

3、抱闸时要求平缓、无明显抖动。

               首次设定需输入正确密码按JOG键01430

三、调试指南：

  四、注意事项：
        1、提升电机一般采用矢量模式控制，变频器以“矢量控制” (b1.00=0 或 1) 模式运行时，对准确的电机参数依赖性很强所以要求电机自学习后在带载

2、左右行走电机一般采用多段速，减速停机方式     

基本配线图

　　EV510A-XX-T4/QZ系列起重专用变频器应用案例

　　一、 应用要求

　　单梁行车，一般使用锥形电机，自带抱闸，低频时由于电压低会出现抱闸无法打开或者溜钩现象，因此对变频器低频带载能力要求比较高。双梁行车，外接抱闸信号，在松抱闸频率要求比较低时，也对变频器低频带载能力有要求。同时双梁起重由变频器控制板发出松抱闸信号，因此，松抱闸信号的时序逻辑要求正确可靠，在出现任何意外情况如变频器故障，电源电压降低，电机、变频器过载等时都能够及时抱闸。行车需要多段速运行，要求变频器有足够多的控制端子。

　　二、 现场应用

　　三、调试指南

　　调试说明：

　　1、提升默认SVC模式

　　2、端子指令，多段速控制，每段具体根据客户需求设置

　　3、双梁外加抱闸信号时继电器输出功能选择43

　　4、松闸如果有溜钩现象，可以适当调高松闸频率，并加一些励磁时间如0.5秒

　　5、在负载较重时，抱闸如果有溜钩现象，可以适当调高抱闸频率，使电机在有足够力矩的情况下抱闸

　　6、使能过载保护时，如果过载运行超过过载时间，则进入过载保护，过载保护状态下，只能下行运行，不可以提升运行

　　7、采用无感矢量控制，低频力矩较V/F控制大，但是无感矢量对电机参数依赖比V/F强，因此，采用无感矢量时最好先进行自学习。在某些特殊场合，如果采用无感矢量容易报过流限流故障，可尝试采用V/F控制。