深圳威科达变频器在上料提升机上的应用

1. 引言
　　在企业的生产中，上料提升机担负着提石灰石、运料的繁重任务，在整个生产中占据着比较重要的位置。其负载特性为：启动速度慢，转矩大，加减速要平缓，停车要准确、平稳。前系统的调速方法是：采用绕线式三相异步电动机，通过在转子中串入若干段电阻，通过时间继电器和接触器的配合，来控制接入电阻的多少来控制转速，但存在以下缺点：
　　（1） 串联电阻调速，其速度变化呈跳跃状，使变速箱齿轮和导轨在加减速时均受到强烈冲击，设备易损坏，钢丝绳易疲劳，使得维修量加大。
　　（2） 串联电阻调速可调速度范围小，使设备在减速停车时仍有较高的转速，对抱闸和限位开关要求高，经常发生越位与掉道事故而影响生产。
　　（3） 串联电阻调速，使设备在启动和停止时大部分能量消耗在电阻上;电动机在电压下降时，输出力矩减小，转差率增大，易发生事故。
　　（4） 能耗高，低速机械特性软。因为速度的降低是通过外部串接的电阻消耗能量来实现的，并且速度越低，机械特性越软，同时消耗在电阻中的能量也就越大，极不经济。
　　应厂方要求，我们用深圳威科达VEC V6系列变频器对其进行了改造。
　　2系统对变频器控制的要求：
　　（1） 起动和制动性能好、快速、平稳和准确的起动和制动。
　　（2） 全速范围内都有很好的恒转矩性能。
　　（3） 重物下降时（除空载或轻载外），都依靠自重下降。为了克服重力加速度的不断加速，电动机必须产生足够的制动转矩，使重物在所需的转速下平稳下降。
　　（4） 停车距离不得超过进料口和出料口2CM，且重物在空中停住的前后不得有“溜钩”现象
　　（5） 提升机的一个zui显著的特点就是回馈能量大，在下放过程中只要离开井口，矿车即拖着电动机靠重力下放，从而超过同步转速而发电，因而整个下放过程都是处于发电状态，其能量的回馈是相当大的，这也是做好单沟提升机变频器的难点所在，如何处理好这部分能量，以保证变频器可靠的工作，是该类变频器的关键。
　　3.系统的组成
　　（1） 电机的选择
　　拖动主电机选用45KW起重专用变频调速的三相异步电动机。其承载能力强;有独立的风冷机构，可防止电机在低频恒转矩运行时温度超过允许值;使用了F级绝缘，在高次谐波作用下仍可保证可靠的绝缘，是zui适合变频驱动的电机。
　　（2）VEC变频器的选用
　　根据提升机的使用场合和实际中所带负载的情况，我们应用深圳威科达科技有限公司的VEC-V6系列通用型恒转矩变频器。该变频器有灵活的电位调速、很好的转矩补偿功能，可满足吊钩在不同负载情况下的工作;配备了一系列的制动单元、制动电阻来消耗能量，以更好的满足下降停车要求;同时满足电机在5-50Hz恒转矩和50-100Hz恒功率特性，以适应使用者在各种情况的操作要求。控制原理图如下：
　　4 、制动的选择
　　（1）制动方式的选择
　　由于提升机对停车制动的严格要求，所以我们采取了能耗制动、直流制动和电磁机械制动相结合的方式。这样可保证运动中提升机的卷筒能迅速而准确的停止，定位。另外电磁机械制动（电磁抱闸）主要是为了防止有意外发生（如忽然断电等外界突发因素）时，吊在空中的重物下滑。
　　（2）制动单元和制动电阻的选择
　　提升机整个运行过程中有两个状态反馈的能量比较大:一种状态是在重物下降时，电机处于发电状态，产生的再生能量反馈;另一种状态是制动停止时产生的再生能量反馈。针对这两种情况，在选制动单元和制动电阻时，我们选择了制动电流较大的制动单元以及与之配套的大功率的适当阻值的制动电阻。因为制动单元和制动电阻的选择直接影响到整个系统的运行情况，所以选择时要特别慎重。经过工厂试车以及现场的调试、操作，结果证明我们的选择完全可以满足要求。
　　5. 提升机采用变频调速的优点
　　（1） 故障率低，控制灵活
　　原系统速度和上下方向的变化是由许多接触器、继电器系统控制才能实现：其控制复杂，故障率高，维修也很麻烦。采用变频调速后：控制灵活，系统也大大简化了;检测保护性能好（威科达VEC频器可以检测输出电压，电流）可靠性提高，还可以节约很大一部分电能。
　　（2 ）调速质量提高
　　原三速电机系统只有三个变化不均匀的速度，对机械和电源有很大的冲击。变频器可以用电位器灵活的控制速度，度可达1%。
　　（3 ）延长了电磁抱闸系统的寿命
　　原拖动系统是在运动的情况下直接抱闸，而采用变频控制后，可以在基本停住的状态下进行抱闸，闸皮的磨损也就大大减小了，且制动效果比原来还要好。
　　（4）实现了软启动、软停车，减少了机械冲击，使运行更加平稳可靠。
　　6 . 结束语
　　提升机采用变频改造，为变频器在起重设备上的应用提供了典范。该公司对所购产品都要经过各个部门的审核进行严格的检验。该提升机设备自改造投入运行以来一直使用情况很好，客户给予了较高的评价。