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 EV100在塔吊回轉控制中的應用

■ 引言

現在,我國的建筑用塔式起重機已越來越普遍,從普通的多層建筑、房地產工程、高層建筑到大型的鐵路工程、橋梁工程、電力工程、水利工程,到處都有塔機的應用。計算機輔助設計、微電子技術、程控語言控制技術都在塔機上得到了應用。其中啟升機構、回轉機構、小車變幅機構的控制發展趨勢是采用變頻器控制。

回轉機構的特點是具有較大的慣性沖擊,啟動過快沖擊大,停車和打反轉都不允許過快過急,否則不僅運轉不平穩,還會損壞機構。好的解決辦法是采用變頻調速使起制動平穩。并且采用變頻器控制以后使系統控制更為簡單,控制系統具有多重保護,使系統更加安全可靠。
 塔吊變頻控制方案

一、塔吊回轉變頻控制原理

山西工程機械廠是一家專業生產建筑起重機(俗稱:塔吊)的廠家,以前使用通用型變頻器(V/F控制),由于機器低頻轉矩太小,造成啟動過程旋轉臂抖動厲害。

現改用英威騰EV100-4kw(帶6極3kW三相異步電動機)高性能矢量變頻器,能很好地解決上述問題。電氣接線圖如下:

qzts1.png 

改造時,起初沒加制動電阻,停車時旋轉臂前進角度太大(40Hz,吊了1噸重物),啟動過程旋轉臂偶爾出現抖動,主要因為啟動時輸出力矩不夠(電機在啟動過程出現停車現象);而停不下來時,塔吊司機習慣打反轉,變頻器經常跳OU2。

后來加上2倍標準(功率)的制動電阻,經優化變頻器停車參數后,停車時,因為慣性,旋轉臂前進角度不到20度(40Hz,吊了1噸重物),已經達到建筑起重機國標標準。

通過更改加減速時間,提升啟動轉矩和啟動頻率,電動機從未出現過停車和抖動等現象。

二、變頻器主要功能碼設置

P0.01  1   端子指令通道;

P0.07  5   多段速運行設定;

P0.11  7.0 加速時間;

P0.12  15  減速時間;

P1.01  4.0 直接啟動開始頻率;

P1.02  0.1 啟動頻率保持時間;

P1.05  1   加減速方式為S曲線型;

P1.06  1   自由停機;

P3.00  30  速度環比例增益;

P5.00  1   HDI為開關量輸入;

P5.01  1   S1端子為正轉運行;

P5.02  2   S2端子為反轉運行;

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端子故障復位;

P8.16  3   故障自動復位3次;

PA.04  60.0  低速段;

PA.06  80.0  中速段;

PA.10  100.0  高速段;

其他詳情參見《EV100系列矢量變頻器說明書》。

總結

由于塔吊回轉機構具有較大的慣性沖擊,啟動過快沖擊大,如果停車和打反轉過快過急,將使系統運轉不平穩,甚至停機,還會損壞機構。因此,選用力矩特性優越的EV100矢量變頻器,選配較大功率的制動電阻,并設定合適的加減速時間和啟停方式等才能克服上述問題。

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