一般制動系統(tǒng)工作過程

本文格式為Word版，下載可任意編輯——一般制動系統(tǒng)工作過程據(jù)了解，目前大多數(shù)起重設備的起升機構在實行開閉制動器會要求，既要有足夠大的電機力矩，又能把制動器、制動盤的磨損減到最小。該目的是為了實行起升無沖擊制動，通常叫做起升零速制動，由于正如它名稱所述，制動器是在零速，既靜止時開啟和抱閘，這種操縱方式對機械布局沖擊小，磨損小，優(yōu)點很明顯。下面筆者來描述一下它的應用，以僅同行探討。

起重設備；無沖擊制動；變頻器

國內變頻器在起升機構中的應用，一般采用PG矢量操縱和無PG矢量操縱兩種工作方式，電機功率大的通常選用PG矢量操縱，電機功率小的選用無PG矢量操縱。它們操縱制動器開啟和抱閘的時機略有不同，以常用的VarispeedG7系列安川變頻器為例，以下對起重設備起升機構作深入的研究分析。

1變頻器的制動操縱模式及過程

1.1矢量操縱制模式

其根本操縱思路是，將定子電流含有的勵磁和轉矩2個矢量分開并舉行調理操縱，然后合并轉換，最終變?yōu)閷ψ冾l器的操縱信號。實際操縱過程中，它分為轉子磁場定向型矢量操縱、轉差頻率操縱型矢量操縱，但根本上都是閉環(huán)操縱。比起基于電動機穩(wěn)態(tài)模型的電壓頻率操縱，它能夠大大改善動態(tài)運行性能。

1.2直接轉矩操縱模式

利用空間電壓矢量在磁通圓內側或外側作用來變更磁通，利用有效電壓空間矢量的加速作用和零矢量的減速作用來增加或降低電磁轉矩，這就是該模式的操縱手段。利用磁鏈的電壓或電流模型，通過對比發(fā)出增加或減小磁鏈的命令；利用電磁轉矩模型，通過對比發(fā)出增加或減小轉矩的命令，2種指令的組合產(chǎn)生開關組合狀態(tài)切換，就實現(xiàn)了轉矩操縱。

1.3變頻器的整個工作過程

假設沒有基極封鎖、收到操作指令的處境下，第一個添加振幅值、時間值的直流制動，以獲得高起動轉矩。直到輸出頻率大于參數(shù)初次設定值，即最低輸出頻率、多功能接觸輸出終端M1、M2閉合，制動接觸器通電，抑制彈簧力開放提升制動，電機運行，舉升機構運動，電動機制服加速到給定速度，保持恒定的速度運行。當操作指令終止時的變頻器平勻緩速運行，輸出頻率小于參數(shù)的設定值后。多功能接觸輸出終端M1、M2斷開，制動繼電器失去電力供給，在機械式彈簧特性的作用下，提升制動快速抱閘、電機負載制動電流、舉升機構中斷行動。上述參數(shù)中的第一個添加振幅值一般設定為0.5Hz，也就是說有有PG矢量操縱模式下，起升機構在變頻器輸出頻率達成0.5Hz時開啟制動器，在輸出頻率回落到0.5Hz時關閉制動器。假設變頻器有起升宏或類似布局，一般是以制動器開啟限位作為反應信號參與操縱。操縱模式中，電壓頻率操縱最為簡樸，矢量操縱模式的穩(wěn)態(tài)性能最好，但動態(tài)性能卻是直接轉矩操縱模式最優(yōu)。對于一般應用，電壓頻率能夠得志大多數(shù)要求，穩(wěn)態(tài)性能要求較高的場適合用矢量操縱，動態(tài)響應要求高的那么對比適合使用直接轉矩操縱。

2傳統(tǒng)模式的缺陷和提升要求

從上述描述中我們不難察覺，起升制動器開閉都是在有頻率輸出的處境下動作。有頻率就有速度，有速度有摩擦，有摩擦就有磨損。動作頻率越大，磨損就越厲害，所以有PG的比無PG的處境要好一點。有現(xiàn)場閱歷的維護人員都見過老設備的起升制動盤，邊緣一圈摩擦過的地方是光亮如鏡，比內徑摩擦不到的地方，足足薄了一層。而且，制動盤下方地面上，掉下來的金屬粉末，都堆成了兩個小堆。所以盡管制動器內襯制動瓦，雖然更耐磨，但架不住頻繁動作。制動瓦是個易損件，要定期檢查更換，一方面加大了維護力度。在實際應用中，上述參數(shù)還要根據(jù)負載大小來舉行調整，既不能過早開啟制動器導致出力太小溜鉤，也不能太晚開啟制動器導致出力過大，這在另一方面加大了調試的難度。

3無沖擊制動操縱模式

無沖擊制動模式的前提是系統(tǒng)內的變頻器與PLC采用了通訊操縱方式，兩者之間數(shù)據(jù)字交換，以PLC為核心，操縱變頻器和外圍器件工作。在PLC側定義一號起升/大車變頻器的輸入地址為IW900～IW90F，16個字，輸出地址為OW910～OW91F，16個字。其中我們要留神的是以下地址：IW901變頻器速度指令，IW902變頻器力矩指令，OW913起升力矩補償；我們還需關注PLC中間寄放器中的相關地址：MW601起升變頻器力矩指令，MW608起升電機速度反應，MB1350起升負載采樣完成，MW700起升力矩補償均值，MW480起升制動器上升時對比力矩，MW480起升制動器下降時對比力矩，MB2044起升制動器開啟命令，MB2022起升制動器反應信號。當PLC收到工作命令時，首先把上一次工作終止時采樣的力矩數(shù)值MW700作為力矩補償送到變頻器OW913。這樣，變頻器建立的力矩就跟上一次終止時負載（也是這一次開頭時的負載）完全區(qū)配，不管是帶負載還是松繩狀態(tài)，出力和負載一致，取得了平衡。然后，PLC檢測到變頻器力矩指令IW902，并把它轉存在中間寄放器MW601，MW601與MW480（上升時）或MW481（下降時）作對比，MW480和MW481是兩個固定數(shù)值，一般取是額定轉矩的10%。力矩有方向，所以要取十足值，假設是上升操作，當MW601的十足值大于MW480時，PLC認為變頻已在電機上加載足夠的初始力矩，這時可以開啟制動器了。

接著，它選通MB044發(fā)出開啟制動器信號，轉化成某個概括的輸出點接通制動器接觸器線圈，開啟了制動器，制動器限位動作。留神，這時由于電機力矩和負載平衡，整個機構包括電機、滾筒、鋼絲繩都是不動的。結果，PLC從MB2022收到起升制動器反應信號后，確認制動器已完全開啟，這時才給出頻率指令，按設定的速度時間斜率平勻加速到設定速度。

從上面我們可以看出，零速制出工作方式能夠確保起升力矩，不會溜鉤，而且，制動器是在電機靜止的時候開啟，不承受摩擦力。這一切的重點在于力矩補償要切實，大了電機遇要向上轉，小了負載會下沉溜鉤。如何確保力矩補償切實側為重點，我們接著分析一下減速抱閘的過程再來解決這個問題。

在接到中斷信號時，PLC首先還是按設定斜率平勻減速。當快接近中斷時，譬如反應速度MW608小于1%，PLC對力矩指令MW601開頭舉行采樣，一個掃瞄周期采樣一次。采樣了足夠多的次數(shù)，譬如0.5秒，完成采樣，這時起升負載采樣完成信號MB1350變成高電平，操縱MB2044低電平關閉制動器，由于采樣時電機速度從接近零到電機完全靜止，電機出力和負載剛好相等。我們要做的只是取得全體力矩采樣的平均值并把它存在MW700中，假設你認為采樣仍有偏差，可以在測速后加延時直到電機完全靜止時才開頭采樣，采樣的個數(shù)和時間也可以調整，總之，你能得到一個夢想的力矩采樣值。制動器在電機靜止的時候抱閘，也不承受摩擦力。

4終止語

綜上所述，無沖擊制動方式比傳統(tǒng)的起升制動器操縱方式更加優(yōu)越