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贝士德FC200变频器在塔吊回转控制中的应用

 ■ 引言
    现在,我国的建筑用塔式起重机已越来越普遍,从普通的多层建筑、房地产工程、高层建筑到大型的铁路工程、桥梁工程、电力工程、水利工程,到处都有塔机的应用。计算机辅助设计、微电子技术、程控语言控制技术都在塔机上得到了应用。其中启升机构、回转机构、小车变幅机构的控制发展趋势是采用变频器控制。
   回转机构的特点是具有较大的惯性冲击,启动过快冲击大,停车和打反转都不允许过快过急,否则不仅运转不平稳,还会损坏机构。较好的解决办法是采用变频调速使起制动平稳。并且采用变频器控制以后使系统控制更为简单,控制系统具有多重保护,使系统更加安全可靠。
■ 塔吊变频控制方案
一、塔吊回转变频控制原理
    长沙一建筑施工单位塔吊,以前使用通用型变频器(V/F控制),由于机器低频转矩太小,造成启动过程旋转臂抖动厉害。现改用贝士德FC200变频器(带6极3kW三相异步电动机)高性能矢量变频器,能很好地解决上述问题。电气接线图如下:
 
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     改造时,起初没加制动电阻,停车时旋转臂前进角度太大(40Hz,吊了1吨重物),启动过程旋转臂偶尔出现抖动,主要因为启动时输出力矩不够(电机在启动过程出现停车现象);而停不下来时,塔吊司机习惯打反转,变频器经常跳OU1。后来加上2倍标准(功率) 的制动电阻,经优化变频器停车参数后,停车时,因为惯性,旋转臂前进角度不到20度(40Hz,吊了1吨重物),已经达到建筑起重机国标标准。通过更改加减速时间,提升启动转矩和启动频率,电动机从未出现过停车和抖动等现象。
二、变频器主要功能码设置
Fn020 1 端子指令通道;
Fn026 60.0 多段速1频率;
Fn027 80.0 多段速2频率;
Fn028 100.0 多段速3频率
Fn045 7.0S 加速时间0;
Fn046 15S 减速时间0;
Fn053 1S S段曲线时间
Fn062 0.1S 起动前制动时间;
Fn063 4.0HZ 启动开始频率;
Fn064 0.1S 启动频率保持时间;

Fn065 2 先减速后直流制动;
Fn066 3Hz 停机直流制动起始频率;
Fn067 30% 停机直流制动电流
Fn068 0.2S 停机直流制动时间
Fn095 8 X1端子为正转运行;
Fn096 9 X2端子为反转运行;
Fn099 1 X5多段速端子1;
Fn0100 2 X6多段速端子2;
Fn0101 3 X7多段速端子3;
其他详情参见《FC200变频器系列矢量变频器说明书》。
■ 总结
    由于塔吊回转机构具有较大的惯性冲击,启动过快冲击大,如果停车和打反转过快过急,将使系统运转不平稳,甚至停机,还会损坏。因此,选用力矩特性优越的贝士德FC200变频器,选配较大功率的制动电阻,并设定合适的加减速时间和启停方式等才能克服上述问题。

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