变频调速桥式起重机

桥式起重机的变频调速 进行分析，并利用变频调速技术与PLC控制相结合在桥式起重机中进行 设计、安装、调试及研究。 文章编号：140611 变频调速技术在桥式起重机中的应用 Application of AC inverter technology in the bridge crane 1 引言 个移动机构，也分别是通过控制三相异步电动机的 随着科学技术的发展和创新，变频调速技术已 正反转，经过联轴器和减速器带动车轮转动。 被广泛应用于工业生产中，其中应用于起重机械行 业更为突出。这是因为变频调速技术具有效率高、 3 桥式起重机变频调速的概述 调速范围宽、调速精度高、起动/制动平稳且冲击 桥式起重机变频调速的工作原理：在异步电动 小、可实现无极调速及节约电能等优点。而到目前 机的极对数p和转差率s一定的情况下，只改变异步 为止，国内大部分桥式起重机仍然使用传统的绕线 电动机的供电电源频率f，就可以实现对异步电动机 式电动机转子串电阻调速方式，实现对起重机上各 的调速。但当供电电源频率f小于电动机的额定工 机构起停及运行速度的控制；但该传统调速方式只 作频率内变化时，因端电压U≈E1=4.44fwkφ（式 能进行有级调速，起动/制动冲击电流大，存在大量 中：E1-感应电动势、f-供电电源频率、w-串联匝 的转差功率消耗于转子串接的电阻上，致使电机的 数、k-绕组系数、φ-电机的磁通），只有维持U/f 机械特性很软，调速精度差、范围小，并且对电动 为常数，才能保证电机的磁通φ不变，保证电动机 机的电刷、滑环及制动器有比较大的冲击，维修率 的性能不变。而当供电电源频率f大于电动机的额定 较高。所以，为满足生产需要，提高设备的效益， 工作频率时，电动机转速超过额定转速，若仍维持 降低维修率，节约电能等方面考虑，现利用变频 U/f为常数，端电压U将超过电动机额定电压，这是 调速技术与PLC控制相结合对桥式起重机中进行设 不允许的，因此，在实现额定转速以上的调速时， 计、安装、调试及研究。 应保持电源电压不变并为额定值，仅使供电电源频 率f增加，电动机磁通φ将减少，输出转矩也将随之 2 桥式起重机的简述 下降，而输出功率近似恒定。 桥式起重机是目前在工矿企业中应用十分广泛 桥式起重机变频调速方式一般采用U/f控制方 的一种起重搬运吊装设备。其一般分为三个基本机 式、矢量控制方式及直接转矩控制方式。其中起重 构：用于提升重物的起升机构、用于移动重物的横 机的起升机构一般采用闭环的矢量控制方式或闭环 向移动机构（即桥式起重机的小车运行机构）和用 的直接转矩控制方式；而移动机构一般开环的U/f控 于移动重物的纵向移动机构（即桥式起重机的大车 制方式或开环的矢量控制方式。 运行机构），桥式起重机结构如图1所示。 桥式起重机变频调速一般分起升机构变频调 其中桥式起重机的起升机构是通过控制三相异 速和移动机构变频调速，其主要由机构中的变频电 步电动机的正反转，经过联轴器和减速器带动绕有 机、变频器、控制器件及线路保护开关等组成。但 钢丝绳的卷筒，使吊钩升或降。而桥式起重机的两 为了防止变频器对外界的干扰和对自身的保护、以 98 99 图1 桥式起重机结构图 及提高电机控制的精度，一般在变频 出电流I1应满足以下条件：I1>Ie且 器周围配有AC/DC电抗器、制动单元I1≥K0×I0/K3（或I1≥K1×K2×Ie/ 及制动电阻、滤波器及传输卡件等。