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金蓝领技师考核论文】浅谈变频器在塔式起重机起升机构的改进与应用2012年10月浅谈变频器在塔式起重机起升机构的改进与应用 变频器的改进促使塔式起重机的发展【摘要】近几年来，随着我国国民经济的快速发展和西部大开发的进 程随着现代科技的迅猛发展，塔式起重机的需求量也在迅速增长，而真正 有实力、大规模的厂家较少，特别是起升机构技术水平低，不符合我国现 行产品标准，要使国产塔式起重机得到长足发展，必须要改进现有状况， 采用变频调控技术取代老式变阻调速，选用合适变频器，实现塔机无机调 速，提高控制精度和系统的可靠性，进而实现了起重机的半自动化控制， 提高塔机的工作效率，减少了系统运行能耗，促进塔式起重机生产的进一步 改进，满足塔式起重机生产行业的发展及需求关键词】 起升机构，变频技术，变频器引言：近儿年来，随着我国国民经济的快速发展和西部大开发的进程，掀 起了建筑业发展的新高峰，也给我国塔式起重机行业的快速发展提供了广 阔的前景和新的机遇……一、开发双变频起升机构的必要性1、变频系统出现故障后的售后服务难度大，与常规系统相比，加大了塔机的停机维修时间，增加了用户的停工损失;2、变频控制系统的成本要高于常规起升机构，增加了推广难度；二、 塔机起升机构的作业状况分析三、 变频器的选取四、 变频器在塔式起重机起升机构的方案1、 首先是系统采用开环或闭环控制的选择；2、 速度给定方式的选取；3、 速度的给定。

五、 改造后的运行情况：1、 系统采用5段速变频启动，启动冲击小，可以缓启缓停2、 制动方•面，没有了两电机相互之间的能耗制动3、 变频器拥有完善的电流、电压、力矩、转速、方向等检测记忆功近儿年来，随着我国国民经济的快速发展和西部大开发的进程，掀起 了建筑业发展的新高峰，也给我国塔式起重机行业的快速发展提供了广阔 的前景和新的机遇塔式起重机的需求量也在迅速增长，从而带来了塔式 起重机生产厂家的不断增加，而真正有实力、大规模的厂家较少，大多数 是小型企业和乡镇企业，生产数量少、品种单一、特别是起升机构技术水 平低，不符合我国现行产品标准，要使国产塔式起重机得到长足发展，必须要改进现有状况，增加高新技术开发及应用，淘汰故障率高，可靠性较 差，质量不高的产品因此改进起重机新技术势在必行随着现代科技的迅猛发展，变频调控技术在电力托动系统中得到广泛 应用，采用变频调控技术取代老式变阻调速，实现塔机无机调速，提高了 控制精度和系统的可靠性，进而实现了起重机的半自动化控制现在变频 技术的不断发展，不断地被人们认识，它以绝对的优势超越了其他的任何调 速方案，其优点数不胜数,如:零速抱闸，对制动器无磨损;任意低的就位速度, 可用于精确吊装;速度的平滑过渡，对机构和结构件无冲击，提高了塔机的运 行安全性;极低的起动电流，减轻了用户电网扩容的负担;儿乎任意宽的调速 范围，提高了塔机的工作效率;节能的调速方式，减少了系统运行能耗。

本文 结合实际，谈谈在实际工作中变频器在塔式起重机起升机构的更新与应 用一、开发双变频起升机构的必要性到目前为止，变频器在塔机起升机构上的应用已经有了近10年的历 史，从上述分析我们知道，变频调速技术会给塔机的运行带来较多的好处, 而且国家的有关技术推广部门和行业协会也举办过多次变频技术应用的 专题研讨会，但实际的采用量并不理想，业内只有少数有实力的主机厂推 出过变频起升机构，这远不能与其他行业的应用程度相比有理由认为， 限制变频技术在行业内推广的主要原因是：⑴变频系统出现故障后的售后服务难度大，与常规系统相比，加大了 塔机的停机维修时间，增加了用户的停工损失；⑵变频控制系统的成本要高于常规起升机构，增加了推广难度;变频起升机构成本的60%左右是变频器，由于目前变频器的价格还较 高，所以系统总成本要高于常规起升机构，但随着变频技术的不断普及和 提高，变频器的价格还有较大的下降空间，而常规起升机构的成本基本已 无潜力可挖我们相信，在不久的将来，常规起升机构的成本将无绝对优 势可言所以，行业技术工作者的当务之急是如何能设计出减轻售后服务 压力的变频起升系统二、 塔机起升机构的作业状况分析衡量一台塔机的工作能力，不单是所配起升机构的最大起重量这一参 数，而更为重要的参数是工作力矩的大小，它是塔机安全运行的重要指标。

正是由于力矩参数的限制，塔机是不可能在任何工作幅度下都能起吊最大 起重量的，而旦从工地现场的实际运行情况来看，塔机起吊最大重量的工 况也是非常少的这就给我们提供了一个思路：如果把现有的由一台电动机和一台变频 器控制的变频起升机构改变成功率减半的两台电动机和两台小变频器来 共同驱动的话，即使有电机或者是变频器出现故障，塔机在绝大部分情况 下还是可以照常工作的这样就大大减少了主机厂的售后服务压力，对用 户也十分有利三、 变频器的选取当系统的电动机确定后，就可着手进行控制系统的设计首先是变频 器的选型现在市场上的国内外变频器品牌不少，控制水平和可靠性差别 较大，技术上大体可分为V/F控制、矢量控制和DTC直接转矩控制三种 用于塔机的起升机构，建议最好选用具有矢量控制功能或者是具有DTC 直接转矩控制功能的变频器，这样的变频器品牌较多，设计者可根据自己 的熟悉程度、技术支持力度、其他行业厂的使用情况等因素来选择由于变频器品牌的不同，相同功率下变频器的过载能力和额定电流值 也不完全一致所以，选择变频器容量时，不单要看额定功率的大小，还 要校核额定工作电流是否大于或者即是电动机的额定电流，一•般的经验是 选择变频器的功率大于电动机功率10〜30%左右。

四、变频器在塔式起重机起升机构的方案塔式起重机在起升机构中应用变频技术以日本安川变频器为主，主要 应用于中大塔机，同时4绳最大起重量小于等于6T的小中型塔机竞争激 烈，成本控制严格，所以变频器应用极少随着电力电子技术的发展，国 产变频器技术日益成熟，价格优势明显，应用于中小塔机已经成为可能首先是系统采用开环或闭环控制的选择,作为一般的塔机起升机构拟 采用开环控制方式,如果要构成闭环系统，一定要有PG（编码器）、检测回路 和连接线这些环节加大了安装的复杂性;增加了系统成本其次是速度给定方式的选取，绝大多数的变频器都有多种速度输入方 式由于起重机采用联动控制台控制，所以采用开关量作为速度给定，为做 到系统的结构简洁，我们采用PLC与变频器通信接I I传送速度与控制指令, 这样，控制柜内的连接线最少第三是速度的给定:由于普通4极电机可在频率为25-75HZ范围长期 运行，所以我们将几个档位分别确定为6HZ、20HZ、35HZ、50HZ、70HZ 五个档位其中一、二档作为低速就位档实际运行证明，固定塔式起重机采用变频控制方案，具有简单，可靠，平稳,高效，节能，保护功能齐全(过电流、过电压、欠压、接地、过热、短路)，是自 动化控制的理想选择。

完美的替代的原有的传统控制模式，具有普遍的推广 价值从改造后的运行情况来看，效果非常明显:主电路y li皿16脾T818|上;-建S 2降2-济3-21K62631Q8K97 29 K87QiK527（如 NU K5 K6 K7 K8no3233K8七9K9剥电路.零 位iinIIIIIIXXXXXXK5XXX1TXXXTTXXXX、"ITXXnnrXX起升枕㈱滁闭会表困中：LIT升高度限位开美，Q57制尴燧的中碾蠕,QHS制队赴赣的中间址电器图3茂进后的起升机构电路图cn-safe. cn(1) 系统米用5段速变频启动，启动冲击小，口J以缓启缓停由于米用单电机工作,没有了两电机时的切换动作，电机启动时对变速齿轮箱的冲击 大大减少提升机的启动，加速，减速，制动等过程平稳快速，负载的波动小, 操作灵活稳定2) 制动方面,没有了两电机相互之间的能耗制动，电量消耗减少,单电机 的运行电流根据负载的大小决定，只有原系统的三分一电流变频器采用反 馈制动，对提升机无任何冲击，无需电机来释能，电机的放热减小，延长寿命3) 变频器拥有完善的电流、电压、力矩、转速、方向等检测记忆功能, 这是原系统不具备的，技术人员可根据定期的勘查数据发现问题及时处理, 解除安全隐患。

因此，根据塔式起重机使用的现状及未来的发展，我们需要探讨的问 题是生产出经济实用、安全可靠的塔式起重机特别是安全问题，随着人 们安全意识的不断增强，对塔式起重机安全装置的重要性更加重视，积极 开展对塔式起重机的改进及新技术的应用的理论研究势在必行，以促进塔 式起重机生产的进一步改进，满足塔式起重机生产行业的发展及需求参考文献】[1]《电机与拖动》秦萌青，魏佩瑜等编，重庆大学出版社，1996。