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交流变频驱动系统是当今被广泛用于包括起重机在内的各个行业的控制传动系统,它的性能优于传统的交直流驱动方式的各类调速控制系统,而且还拥有先进的直流传动不可比喻的高效、节能、电力环保等方面的优势。 该轻型集装箱起重机的传动系统采用罗克韦尔自动化A-B公司的1336系列,该系列调速控制器可对功率在7.5~800马力的交流电动机进行调速,其额定输出电流最大可达到983A。起重机的起升和俯仰机构采用的是1336Impact型矢量变频控制器,可对其位势能量负荷进行较好的速度控制和力矩控制;而小车和大车运行平移机构采用的是1336PlusⅡ型(无传感器)矢量变频控制器,更好地对其惯性负荷进行速度特性控制。 对应用于起重机的传动系统来说,整流/回馈单元是其重要的组成部分,轻型集装箱起重机先后采用过RGU (Regenerative DC Bus Supply Unit) 2364F系列和1336 Regen系列作为整流/回馈装置,而全部IGBT整流/逆变回馈的公共直流母线型RGU系列,具有很好的电压整流波形和电流逆变回馈波形,同时具有较小的谐波分量及较高的功率因数(0.95以上)的特点也使得整个驱动系统更为完美。 轻型集装箱起重机的起升电动机功率为250kW,转速为980/1960r/min,额定电流为445A;选用的变频器型号为1336E-(R)BP450,额定输出电流为531A。 起升机构属于位势负荷,即负荷力矩的方向始终一致,因此驱动器除提供满足负荷上升和下降的方向运行力矩外,在机械制动器打开时,以及在整个减速停车过程中,都要提供出足以维持负荷重量的力矩。在每一次起动时(不论上升还是下降),变频器根据对电动机的自适应检测出所必须提供的力矩,提供出一个状态化适当的电流给电动机,如果变频器读到反馈的电流,则制动器释放、打开;如果变频器读不到反馈电流,则认为力矩检测失败,并提供有关的信息显示。 低速制动是所有调速机构的共同特点。实际速度的反馈是通过旋转编码器将速度反馈至变频器,变频器将速度的转换值用通信的形式传递至PLC,PLC进行计算比较,然后控制制动器的动作,在操作手柄回零后,PLC计算出速度的比较值,在速度减至接近于零时,发出制动指令,保证了机构在高速运行及制动过程中的平稳,没有任何冲击负荷的效应。 恒功率调速是起升机构进行高效节能广泛应用的控制方式,即在重载时,保持在电动机基速以下的最大恒转矩运行;而在轻载或空载时,利用电动机高速低转矩输出的特性,根据负荷大小所应提供的转矩弱磁提高转速,保持功率恒定,以提高起重机的使用效率。该轻型集装箱桥吊的最高转速是基速的两倍,即频率输出为0~100Hz。负荷的检测是根据提供电流的大小,通过数据通信由变频器传至PLC,然后经过计算比较得出向变频器发出的速度给定指令。 轻型集装箱起重机的俯仰电动机功率为55kW,转速为1475r/min,电流为105A,选用的变频器型号为1336E-(R)B100,额定输出电流为150A,俯仰机构的控制特点基本与起升机构一样,除了恒功率之外。 轻型集装箱起重机的小车和大车机构都是电动机平移运行机构,小车电动机功率为2×45kW,转速为1475r/min,电流为2×84A;大车电动机功率为8×11kW,转速为1465r/min,电流为8×22A。其变频器选用的是无测速反馈的1336F-B125型,额定输出电流为173A。与起升和俯仰机构相比,平移运行机构无需在制动器打开前提供维持力矩以及恒功率控制的功能。 RGU为IGBT整流/逆变回馈装置,在电动整流过程中,保证电压波形与电流波形相位的绝对一致,所得到的直流分量无任何毛刺现像;而在逆变回馈过程中,又保证电压波形与电流波形相位差达180°,使其功率因数接近1.0的理想状况,而在回馈电网的能量中,电压畸变率小于2%,电流的谐波分量也达到最低。轻型集装箱起重机所选用的RGU型号为系列B,代码M,直流电流达746A。 轻型集装箱起重机首次采用国产交流变频电动机配套,其电磁设计、结构设计和绝缘系统设计,除了考虑对变频电源供电和宽范围变频调速的适应能力外,还体现了冶金起重用电动机载荷能力大,机械强度高的特点,并具有较高的效率和功率因数。该类型(YTSZ)电动机与变频器良好的起、制动功能相结合,特别适用于变频调速,短时或断续周期运行,频繁起动和制动的场合。 起重机载荷特征表现:http://www.flybirdcrane.net/display.aspx?id=263
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