三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法的選擇

三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法的選擇

一、發(fā)電機(jī)控制工況通常，三角帆程序的傳輸方法包括：（1）改變磁極對(duì)稱p，改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，得到的旋轉(zhuǎn)只能是3000、1500和1000，這是有級(jí)調(diào)解的。（2）改變電壓s的旋轉(zhuǎn)速度。常用的方法是改變電壓的旋轉(zhuǎn)速度和滑動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，并且該方法的旋轉(zhuǎn)損失大，效率低。（3）改變固定功率f的功率，這是調(diào)幅速度n的功率。由于沒(méi)有人為的變化s，調(diào)解器中的旋轉(zhuǎn)噪聲損失很小，因此具有效率。這是一種理想的更正速度方法。然而，改變定載器電源的f速度，即低頻調(diào)解，需要復(fù)雜的控制電路組成。三相異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速為:n=60f/p(1-s)式中:P——磁極對(duì)數(shù);f——定子電流頻率,即電源的頻率,f=50Hz;s——轉(zhuǎn)差率。采用變頻調(diào)速一方面可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能,另一方面可以較好的保持機(jī)械特性負(fù)載能力。起重機(jī)各部分的拖動(dòng)系統(tǒng)都需要調(diào)速,電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的機(jī)械特性是:(一)重物起吊上升時(shí),其旋轉(zhuǎn)方向與電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向相同,即電動(dòng)機(jī)受正向轉(zhuǎn)矩作用其機(jī)械特性在第一象限,如圖一中之曲線(1)所示,工作點(diǎn)為A,轉(zhuǎn)速為n1。當(dāng)通過(guò)降低頻率而減速時(shí)。在頻率剛下降的瞬間,機(jī)械特性已經(jīng)切換到曲線(2)了,工作點(diǎn)由A跳變至A’,進(jìn)入第二象限,其轉(zhuǎn)矩變?yōu)榉聪虻闹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)速短時(shí)下降,并重新進(jìn)入第一象限,至B點(diǎn)時(shí),又處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),B點(diǎn)便是頻率降低后的新的工作點(diǎn),這時(shí),轉(zhuǎn)速已降為n2。(二)空鉤(包括輕載)下降時(shí),吊鉤自身是不能下降的,必須由電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)。此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都是負(fù)的,故機(jī)械特性曲線在第三象限,如圖二中之曲線(3),工作點(diǎn)為C點(diǎn),轉(zhuǎn)速為n3。當(dāng)通過(guò)降低頻率而減速時(shí),在頻率剛下降的瞬間,機(jī)械特性已經(jīng)切換至曲線(4)、工作點(diǎn)由C點(diǎn)跳變至C’點(diǎn),進(jìn)入第四象限,其轉(zhuǎn)矩變?yōu)檎较?以阻止吊鉤下降,所以也是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,使下降的速度減慢,并重新進(jìn)入第三象限,至D點(diǎn)時(shí),又處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),D點(diǎn)便是頻率降低后的新的工作點(diǎn),這時(shí),轉(zhuǎn)速為n4。(三)重載下降時(shí),重物將因自身的重力而下降,電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是反轉(zhuǎn)(下降)的,但其轉(zhuǎn)矩的方向卻與旋轉(zhuǎn)方向相反是正方向的,其機(jī)械特性如圖三的曲線(5)所示,工作點(diǎn)為E點(diǎn),轉(zhuǎn)速為n5。這時(shí)電動(dòng)機(jī)的作用是防止重物由于重力加速度的原因而不斷加速,達(dá)到使重物勻速下降的目的。在這種情況下,摩擦轉(zhuǎn)矩將阻礙重物下降,故重物在下降時(shí)構(gòu)成的負(fù)載轉(zhuǎn)矩比上升時(shí)小。二、交流變壓器vs-126g5起重機(jī)的運(yùn)行具有大慣性、四象限的特點(diǎn),與其它傳動(dòng)機(jī)械相比對(duì)變頻器有著更為苛刻的安全和性能上的要求。一般來(lái)說(shuō)電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩值的1.3-1.6倍,考慮到電源電壓波動(dòng)及需要通過(guò)110%額載的動(dòng)載試驗(yàn)要求等因素,其最大轉(zhuǎn)矩應(yīng)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩的1.8-2.0倍,以確保安全使用。通常對(duì)于普通鼠籠電動(dòng)機(jī)來(lái)講,等額變頻器僅能提供小于150%超載負(fù)載力矩值,為此可通過(guò)提高變頻器容量或同時(shí)提高變頻器和電動(dòng)機(jī)容量來(lái)獲得200%的負(fù)載力矩值。由于變頻器的輸出波形不是完全的正弦波,而含有高次諧波的成分,其電流應(yīng)有所增加。變頻器的種類(lèi)有許多,配置在起重機(jī)上要注意它的特性和起重機(jī)的類(lèi)型,做到合理搭配。目前市場(chǎng)上專用變頻器的品種很多,如安川VS-616G5系列、日本富士G9S系列、三菱FR-A0241S/A044等。其中安川VS-616G5變頻器是多功能全數(shù)字式變頻器,具有如下特點(diǎn):1)全程磁通矢量控制,在1Hz的低頻下,即使無(wú)速度反饋環(huán)節(jié)也能提供150%額定轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)力矩;2)可配備制動(dòng)單元,實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行,而且動(dòng)態(tài)響應(yīng)好;3)在全速范圍內(nèi)具有恒轉(zhuǎn)矩特性。主流變頻器的操作方式可分成手操器操作、外部端子操作和通訊控制操作三種。(一)讀取實(shí)行距離操作和多機(jī)聯(lián)動(dòng)作為標(biāo)準(zhǔn)配置,變頻器配有專用手操器,可用于就地讀寫(xiě)變頻器參數(shù)和就地讀取變頻器運(yùn)行狀態(tài)及簡(jiǎn)單的本地單機(jī)操作,但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和多機(jī)聯(lián)動(dòng),也無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離讀寫(xiě)變頻器參數(shù)和讀取變頻器運(yùn)行狀態(tài)。(二)頻器或多個(gè)變壓器運(yùn)行控制變頻器外部端子與外部硬線邏輯電路連接,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)單個(gè)變頻器或多個(gè)變頻器進(jìn)行運(yùn)行控制,同時(shí)能夠讀取有限的變頻器運(yùn)行狀態(tài),但是不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離變頻器參數(shù)讀寫(xiě)和讀取全部的變頻器運(yùn)行狀態(tài)。該控制方式在大多數(shù)情況下可以滿足起重機(jī)操作工況要求。(三)單頻運(yùn)行控制通過(guò)建立PLC與變頻器通訊接口之間的網(wǎng)絡(luò)連接,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)單個(gè)變頻器或多個(gè)變頻器進(jìn)行運(yùn)行控制和變頻器參數(shù)讀寫(xiě),同時(shí)能夠遠(yuǎn)距離讀取單個(gè)變頻器或多個(gè)變頻器全部的運(yùn)行狀態(tài),是一種較為理想的操作方式。三、防止下降的注意事項(xiàng)(一)因重物起吊時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大,通常在額定轉(zhuǎn)矩下的150%以上。考慮到在實(shí)際工作中可能發(fā)生的電源電壓下降以及短時(shí)過(guò)載等因素,一般情況下,應(yīng)按照額定轉(zhuǎn)矩的150%-180%來(lái)進(jìn)行選擇(二)起重機(jī)工作過(guò)程中,在重物剛離開(kāi)原位上升的瞬間以及在重物剛到達(dá)新位下降的瞬間,負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化是十分激烈的,應(yīng)引起注意。(三)在調(diào)整起重機(jī)裝置的纜繩松弛度時(shí)以及在進(jìn)行定位控制時(shí)都需要點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行,應(yīng)充分注意點(diǎn)動(dòng)時(shí)的工作特性。(四)在重物開(kāi)始升降或停止時(shí)要求制動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作之間,必須緊密配合。由于制動(dòng)器從抱緊到松開(kāi),以及從松開(kāi)到抱緊的動(dòng)作過(guò)程需要一定的時(shí)間(約6s)而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生或消失是在通電或斷電瞬間就立刻反映的。因此,兩者在動(dòng)作的配合上極易出現(xiàn)問(wèn)題。如電動(dòng)機(jī)已經(jīng)通電而制動(dòng)器尚未松開(kāi),將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重過(guò)載;反之,如電動(dòng)機(jī)已經(jīng)斷電,而制動(dòng)器尚未抱緊則重物必將下滑即出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象。VS-6165G5變頻器具有零速全轉(zhuǎn)矩功能,可有效地防止溜鉤。其原理是變頻器在速度為0的狀態(tài)下,保持電動(dòng)機(jī)有足夠大的轉(zhuǎn)矩且不需要速度反饋,這保證當(dāng)?shù)蹉^由升降狀態(tài)降速為0時(shí)電