优利康矢量变频器在抓斗提升机构上的应用案例

一系统概述
抓斗提升机本质上就是一个通用的起重机系统，因此本案例所述方案同样适合通用起重机系统。传统的起重机的提升机构及大小车行走机构电机都是线绕电机驱动，因线绕电机在转子回路中串入了电阻，所以电机的机械特性变软，并且能耗大、效率低，低速时转速波动大，调速是有级的，特别是线绕电机防护等级低，在一些大型的露天起重设备上，线绕电机易受环境的侵蚀而容易发生故障。
因此近年来，随着变频器技术的发展，变频器的调速性能日益提高；同时，随着变频器使用量的增加，使用变频器的成本也大大降低。近几年来，变频器在起重机上的应用也日益广泛。但是，由于提升机提升机构负载的特殊性，对提升机构上使用的变频器也提出了比较高的要求。例如，为了避免重物在空中静止状态下低速提升时重物因自身重量而下降，变频器的起动力矩及低速力矩要足够大，并且变频器应具有给电机预建立磁场的功能，使机械抱闸送开后，电机能迅速输出力矩，保证重物及时提升。
本案例所讲的起重机是无锡市益多环保有限公司一个垃圾中转站的起重设备，该起重机原先使用的是安川G7变频器，在该变频器损坏后，因价格比较贵，就使用了一台优利康YD5160变频器，经技术人员调试，该起重机达到了原有的性能，运行稳定、可靠，低频及高频时均无抖动现象。降低了客户的投资，提高了客户的经济效益。
二系统配置
变频器：YD5160-T4 高性能通用矢量变频器
电压：380VAC；电流：302A；控制方式：开环VF方式
主令开关：三段速切换开关
三系统功能及原理
提升机构的控制，采用了多段速控制方式，使提升机构在起动、运行、停止时具有平滑转换的过程，避免在提升阶段时的冲击，使提升机运行平稳、安全、可靠。
系统的接线示意图如下。
多功能端子5、6的默认功能是多段速指令1和2，对应的段速如下。
端子5 端子6 被选择的段速
OFF OFF D1-01
ON OFF D1-02
OFF ON D1-03
ON ON D1-04

图（一）系统的接线示意图

抱闸控制：
抱闸控制对提升机的安全起着重要作用，一般是等变频器已有一定的频率输出时才打开抱闸，这样就能避免打开抱闸时起重机下滑。优利康变频器的多功能输出端子有频率到达输出功能，利用这个功能就能实现延时打开抱闸。
工作时序图如下。

图（二）工作时序图

多功能输出端子9-10，设置为5，该端子的功能为频率到达输出。当输出频率达到参数L4-01设定的频率时，端子9-10闭合，控制抱闸打开。一般L4-01设置为3～5Hz，使抱闸打开时，变频器已有一定的频率输出给电机，保证电机在抱闸打开时有足够的输出力矩，防止重物的下滑。
参数L4-01是检出频率值，L4-02是一个回差，可以使起动与停止时检出不同的频率，以在不同的频率点打开或合上抱闸。如果使用闭环控制，调试时要调整F1-11参数（速度偏差过大检出延迟时间），防止抱闸延时打开报速度偏差过大报警。
报警输出：
报警，端子18与20就闭合，输出报警信号，利用这个信号使变频器在报警停机合上抱闸，防止起重机下滑。
四主要参数
A1-02 0 无PG/VF控制
B1-01 0 段速1的频率由操作器给定
B2-01 0 减速停止时直流制动开始频率
B2-03 1 起动时直流制动的时间
C1-01 3 加速时间
C1-02 3 减速时间
C1-09 2 紧急停止时间
D1-01 9 段速1
D1-02 25 段速2
D1-03 47 段速3
E1-01 380 输出电压
E1-03 9 VF曲线选择
E2-01 204 电机额定电流
E2-02 1.5 电机额定滑差
E2-03 90.2 电机空载电流
E2-08 0.102 磁通量75%时的铁芯饱和系数的设定
E2-11 110 电机功率＊
H2-01 5 频率检出2
H3-05 1F 不使用模拟量输入
L3-04 0 减速失速防止功能：无效
L4-01 2.3 检出频率
L4-02 0.5 检出频率的幅度
L6-01 4 过力矩检出1：运行中检出/检出切断输出
L6-03 3 过力1矩检出的时间
L6-04 4 过力矩检出2：运行中检出/检出切断输出
L6-05 250 过力矩2的检出值
L6-06 3 过力2矩检出的时间
L8-05 1 缺相保护有效
L8-07 1 额定电流5%以下输出时，缺相保护有效
五结语
该变频器在这台起重机上使用一段时间来，客户反映设备运行平稳，起动、停止、加速、减速平滑稳定，起动电流小，噪音低，在起重机上能完全替代安川G5或G7变频器。