深圳威科達變頻器在龍門吊上的應用

0 引言     青島海灣大橋（北橋位）是國家高速公路路網(wǎng)規(guī)劃中的“青島至蘭州高速（M36）”青島段的起點，也是我市道路交通規(guī)劃網(wǎng)絡布局中，膠州灣東西岸跨海通道中的“一路、一橋、一隧”重要組成部分。海灣大橋的建設，將實現(xiàn)半島城市群區(qū)域內(nèi)各中心城市之間形成“四小時經(jīng)濟圈”，區(qū)域內(nèi)中心城市與本地市內(nèi)各縣市形成“一小時經(jīng)濟圈”的道路網(wǎng)絡規(guī)劃目標。下面介紹下深圳威科達V7系列變頻器在青島海灣大橋建設工地龍門架行走部分的應用實例。 一、 工藝要求：     為了提高生產(chǎn)效率，要求龍門架在提升和放料時具有快速的工藝要求，即在物料吊起或放下時，前3∕5的行程用快速，以提高工作效率，后2∕5的行程時又要求慢速，以求準確到位和減少物料的晃動。原龍門架行走電機系統(tǒng)用的是雙速錐轉電動機，用快速來保證物料快速到達運行目的的相近處，后采用慢速接近目的地，以保證能準確到位。 二、 原控制系統(tǒng)的不足: 2.1整個線路用繼電器來實現(xiàn)，線路復雜，處理故障時間長，不便維修。     2.2速度不可調(diào)節(jié)，無法滿足日益發(fā)展的生產(chǎn)需要。 2.3使用錐轉雙速帶剎車電動機，由于頻繁的啟動、停止，在使用了幾年后，明顯的故障已經(jīng)出現(xiàn)，剎車塊容易損壞，維修量大。由于剎車原因，電機也容易燒毀。為此提出改造。   三、 改造方案：   為了達到既能提高生產(chǎn)效率，同時又能降低改造成本、維修成本和工作量，我們采用了深圳威科達V7 15KW變頻器與三菱FX系列PLC配合進行了改造，利用變頻器的多段速和UP  DOWN功能來調(diào)節(jié)速度，提高生產(chǎn)效率。原理圖如下：

   PLC的Y0為慢速位，Y1為UP頻率上升端子，Y2為DOWN頻率下降端子，Y3為正轉信號，Y4為反轉信號。 其控制過程為：    當物料吊起時，Y3正轉動作，KM1,KM2閉合，電磁抱閘脫開，龍門吊開始正向移動，其移動速度可以由Y1,Y2端子來調(diào)節(jié)。當將要到達目標位置時，減速行程開關動作，Y0慢速位閉合，龍門吊切換至慢速運行；到位后，Y0,Y3斷開，KM1,KM2斷開，電磁抱閘抱死，龍門吊停車卸下物料。   同樣，當龍門吊放下物料返回時，Y4反轉端子閉合，KM1,KM2閉合，電磁抱閘松開，當?shù)竭_減速位時，多段速減速端子Y0閉合，龍門吊減速行駛，到達停車位后，Y4,Y0斷開，KM1,KM2斷開，電磁抱閘抱死，龍門吊停車吊起物料。 四、 V7變頻器調(diào)試的參數(shù)：    根據(jù)龍門吊的現(xiàn)場工藝的要求，所調(diào)的變頻器參數(shù)是： 變頻器運轉模式      F00=0                                                   運轉指令來源        F01=2                                                   主運行頻率設定      F02=0                                                   最高運行頻率        F03=50                                                   加速時間            F13=10                                                   減速時間            F14=10                                                   停車方式            F17=1                                                   直流制動電流        F24=100%                                                   多功能輸入1         F34=8                                                   多功能輸入2         F35=9                                                   多功能輸入3         F36=0                                                   多功能輸出端子       F39=9                                                     第一段頻率設定       F45=20 五、使用V7變頻器后的對比效果： 5.1 控制電機的啟動電流    當電機工頻直接啟動時，它將會產(chǎn)生7 到8 倍的電機額定電流，這個電流值將大大增加電機繞組的電應力并產(chǎn)生熱量從而降低電機的壽命，而使用威科達V7變頻調(diào)速則可以在零速零電壓啟動，變頻器就可以按照V/F 或矢量控制方式帶動負載進行工作，能充分降低啟動電流提高繞組承受力，電機的維護成本將進一步降低，電機的壽命則相應增加。 5.2 降低電力線路電壓波動    在電機工頻啟動時，電流劇增的同時電壓也會大幅度波動，電壓下降將會導致同一供電網(wǎng)絡中的電壓敏感設備故障跳閘或工作異常，如傳感器接近開關和接觸器等均會動作出錯，而采用變頻調(diào)速后由于能在零頻零壓時逐步啟動則能最 大程度上消除電壓下降。 5.3 較好的節(jié)能效果    由于電機功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過工頻直接啟動的電機消耗的功率將大大高于變頻啟動時所需要的功率；最終的能耗也是與電機的轉速成立方比的，因為龍門吊的移動速度達不到工頻，所以大大降低了用電量。 5.4 降低機械的損耗    龍門吊通過工頻啟動時，對電機或相連的機械部分都會產(chǎn)生劇烈的振動，這種振動將會加劇機械磨損，損耗降低機械部件和電機的壽命；而變頻調(diào)速在零速啟動時可按照加速時間與加速曲線進行平滑地進行加速，減輕了機械部分的震動，延長了機械部件和電機的壽命。 5.5 簡潔的控制部分    運用變頻調(diào)速能優(yōu)化工藝過程 并能根據(jù)龍門吊工藝過程，通過遠控 PLC可編程控制器來實現(xiàn)速度變化和改變運行方向。簡化了控制線路，減少了電氣系統(tǒng)的維修量。 六、結束語：    該系統(tǒng)在實際生產(chǎn)中，運行穩(wěn)定，可靠，相應速度快，大大提高了生產(chǎn)效率，同時故障率也非常的少，降低了維修量和成本，具有明顯的經(jīng)濟效益。