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怎样解决起重机控制系统问题
浏览次数:1530 次    发布日期:2012-6-4 11:52:38  

在调速方法中,变频调速(通过改变电动机电源频率来改变电动机的速度)的调速范围大,平滑高,变频时同时改变定子外加电压,可实现恒功率或恒转矩调速以适应不同负载的要求,低速时特性的静差率较高,调速的效率和功率因数高,是异步电动机调速方法中最有发展前途的一种。其缺点是必须有专用的变频电源,在恒转矩调速时,低速段电动机的过载倍数大为降低,甚至不能带动负载。
长期以来由于缺乏理想的变频电源,影响了变频调速的应用。直到晶闸管以及大功率晶体管等半导体电子器件问世以后
,由于它们具有理想开美元件的性能(通态压降小、断态阻抗大、开关速度快等),促进了各种静止变频器的飞速发展。60年代以来,各种类型的变频调速装置相继出现,并迅速得到推广应用。特别是半导体器件制造工艺的成就与微电子技术相结合,促使变频装置向大容量、高性能发展。日前,国外生产的变频装置容量巳达1万kw以上,交流电动机的变频调速系统已具有调速范围觉调速精度高等特点,而且价格和性能可与直流拖动相比拟。

传统的起重机控制系统存在的问题
传统的起重机驱动方案一般采用:
①直接起动电动机;
②改变电动机极对数调速;
③转于串电阻调速;
④涡流制动器调速;
⑤可控硅串级调速;
⑥直流调速。

前4种方案均属有级调速,调速范围小,无法高速运行,只能在额定速度以下调速;
且低速就位性能差,长期低速运行会引起电阻器、涡流制动器严重发热;
起动电流大,对电网冲击大;
常在额定速度下进行机械制动,对起重机的机构冲击大,制动闸瓦磨损严重;
功率因数低,在空载或轻载时低于0.2-0.4,即使满载也低于0.75,线路损耗大。

可控硅串级调速虽克服了上述缺点,实现了额定速度以下的无级调速,提高了功率因数,减少了起制动冲击,价格较低,但目前串级调速产品的控制技术仍停留在模拟阶段,尚未实现控制系统的数字化,因而在保护功能及系统监控方面还有待于发展。

直流调速系统具有很好的调速性能和起制动性能,很好的保护功能及系统监控功能,但必须采用直流电动机,而直流电动机制造工艺复杂,使用维护要求高,故障率高。

变频调速技术发展到今天已完全克服了上述不足,同时,对电动机要求不高,采用普通鼠笼型异步电动机即可(绕线型异步电动机也适用)。该电机制造工艺简单,使用维护方便,无论是在起重机老产品改造还是新产品设计,变频调速都是优选方案。

近年来生产的高性能变频调速装置具有以下特点:
电网适应性强,起动转矩和低速转矩高,速度响应快,速度控制范围宽,可进行直接转矩控制;
丰富的开关量及模拟量输人输出便于用户使用;完善的保护功能如过压、过流、接地、输人输出缺相、过热等保护;
加减速曲线可选,加减速时间可调,提供多种制动方式以及系统监控功能;
电机参数自动测试,输人功率因数高达0.95以上,效率高达 9?%以上。尤其是矢量控制技术及直接转矩控制技术的
应用,使交流电动机具有了比直流电动机更好的动态特性,变调速装置的先进性能特别适用于起重机的恶劣工况,对改善起重机的调速性能、提高工作效率和功率因数、减少起制动冲击以及增加起重机使用的安全可靠性是非常有益的。

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