变频器在桥式起重机的应用案例

1、前言

桥式起重机是工业生产中大量应用的提升设备，随着工业生产对起重机调速性能要求的不断提高，传统的起重机调速方法（主要是绕线异步电动机转子串电阻调速系统）现场维护量大，调速系统的故障率高，而且调速系统的综合技术指标差，已不能满足工业生产的特殊要求。普传科技开发的基于PI500矢量控制技术平台的PI500-L起重提升专用变频器在起重行业取得了广泛应用，提高了生产效率，受到用户好评。

2、传统桥式起重机运行情况

传统电力拖动系统主要有起升机构（吊钩主升降、副起升）和平移机构（大车、小车），一般采用YZR绕线式交流异步电机转子回路内串电阻调速，由凸轮控制器、继电器、接触器控制。实际运行中存在以下问题：

1）起升机构、平移机构拖动运行系统采用变阻调速，运行性能差，而且电阻元件烧损和断裂故障时有发生。

2）能耗型转差调速，能耗大，机械特性软，调速范围小，平滑性差。

3）调速平滑性差，对减速机、连轴器、钢丝绳的机械冲击大，影响使用寿命。

4）继电器、接触器控制系统切换频繁，起动时冲击电流大，因此触头烧损、电动机烧损故障时有发生，故障率高。

3、变频调速改造方案

鉴于传统起重机存在以上问题，客户要求对桥式起重机的吊钩升降电力拖动系统和大、小车电力拖动系统进行技术改造，为克服绕线式电机串电阻调速系统的缺点，采用变频调速技术改造起重机传动系统。 

4、改造实例     

采用普传科技PI500-L系列起重专用变频器改造本项目。

该变频器针对起重行业应用设计，满足有关国家标准。硬件采用电机专用控制芯片DSP，搭载最新低功耗IGBT，内置起重专用软件，具有过载能力强、高启动转矩、防溜钩功能。采用矢量控制方式可获得稳定的工作状态和良好的机械特性。在满足冲击性负载、重负荷应用的同时，还能完美呈现起重行业的工艺控制特性，增进系统效能，达到了快速反应，平稳安全运行的要求。

优异的力矩控制性能，丰富的产品功能设计全方位保证起重、提升行业使用的安全、可靠和高效。可用于各类起重机的起升、俯仰、变幅、大车、小车、回转、抓斗等机构的交流无级调速。

5、改造后的应用效果

1）起重机的启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，定位更加准确，运行中加、减速时整机振动和冲击明显减小减少了负载波动，安全性大幅提高。
    2）由于电动机启动电流限制得较小，频繁启动和停止时电动机热耗减少，寿命延长。
    3）电磁制动器在低速时动作，其闸皮的磨损很小，使用寿命延长。
    4）变频调速系统可以根据现场情况，灵活调整各档速度和加、减速时间，使得变频起重机操作灵活、现场适应性好。

5）节约能源，电机运行电流小，运行效率高，发热损耗小。本案实测节能可达30%左右。在生产工况相同的情况下电耗和维修费用比改制前节约20%左右。

6）可靠性高：变频器内置的防溜钩程序及完善的保护、监测及自诊断功能，如再结合PLC控制和采用闭环矢量控制柜，可大幅度提高变频起重机电控系统的可靠性。

7）高效运行：起重机空钩或轻载时实现3倍速运行，提高装卸效率。

6、结束语

交流变频调速技术日益显现出优异的控制及调速性能，高效率、易维护等特点使其成为起重机械一种优选的调速方案。但是，要使变频器成功地应用于起重机调速，就必须针对起重机的特点，开发专用变频器，并在安装与布线时采取特殊技术措施，以保证变频调速的起重机安全、可靠地运行。

编辑：黄飞