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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 起重機械

起重機械的變頻調速的相關問題

發布日期：2022-10-09 點擊率：115

一、起重機械的負載特點
　　1、機構類別
　　（1）起升機構　即重物上升或下降的機構；
　　（2）運行機構　即起重機平等移動的機構；
　　（3）變幅機構　即臂架伸長或縮短的機構；
　　（4）旋轉機構　即起重機械旋轉移動的機構。
　　2、起重機械的負載特點
　　起重機械的種類負載都屬于恒轉矩負載。
　　（1）起升機構　重物在空中具有位能，是位能負載。其特點是：重物上升，電機克服各種阻力（包括重物重力，磨擦阻力等）作功，屬于阻力負載；重物下降時，當重物重力大于阻力時，電機是能量的接受者，此時負載屬于動力負載，但當重物重力小于阻力時，重物下降還要靠電機的拖動，此時負載仍是阻力負載。
　　（2）運行機構　室內起重機是阻力負載，室外起重機在風力較大的情況下是動力負載。
　　（3）變幅機構　負載特點與變幅在幅度大小有關：變幅較小時，是阻力負載；變幅較大時，　具有動力負載的特點。
　　（4）旋轉機構　旋轉機構主要用于室外起重機，其負載特點和運行機構一樣，視風力的大小而定。
二、起重機的變頻調速要點
　　1、必須注意的問題　
　　（1）重物上升時起動轉矩比較大，通常在額定轉矩的150%以上。考慮到電壓下降和短時過載等因素的影響，一般起動轉矩應按額定轉矩的150%～180%來選。
　　（2）因各部分拖動都有機械式制動器，必須考慮電機在起動和制動時與制動器的配合問題。這在起升機構中尤其重要。
　　（3）在重物上升剛離開地面或下降剛接觸地面時，負載轉矩的變化非常激烈，這一點兒要尤注意。
　　（4）起重機在高速纜繩松緊度和進行定位時，都需要點動運行，要充分注意點動運行時的工作特性。
　　2、變頻器容量的選擇
　　（1）電機容量的選擇
　　

　　P－電機容量（KW）；
　　G－額定重量（kg），應考慮125%的過載能力；
　　v－額定線速度（m/min）；
　　η－機械效率。
　　（2）變頻器容量
　　

　　k1－所需最大轉矩÷電機額定轉矩；
　　k2－1.5（變頻器過載能力）；
　　k3－1.1（裕量）。
三、電機工作狀態
　　1、上升階段　重物上升完全是靠電機的正向轉矩，電機旋轉方向和轉矩方向相同，此時，電機是電動狀態，其工作特性在第一象限。當降低頻率減速時，電機處于發電制動狀態，其轉矩變為反方向的制動轉矩，工作特性進入第二象限，轉速下降后重又進入第一象限。
　　2、空鉤（輕載）下降　當空鉤或輕載下降時，不能依靠重物的重量下降，此時必須靠電機的反向旋轉來實現。因此，電機的旋轉速度和轉矩都是負的，電機工作在第三象限。當降低頻率減速時，電機的轉矩變正向的，處于發電制動狀態，從而阻止重物下降。當頻率降下來后，電機重又回第三象限。
　　3、重載下降　重物靠自身的重量下降時，電機的轉速將超過同步轉速，此時電機處于再生制動狀態。電機旋轉方向是反向的，但其轉矩的方向卻是正向的，此時電機工作在第四象限。此時電機的作用是防止重物由于重力加速度的原因不斷加速，以使重物勻速下降。因下降時有磨擦阻力，因此重物下降時的負載轉矩要比上升時要小（上升時還要克服摩擦阻力）。
四、再生電能的處理
　　1、處理方法
　　起重機在降速和重物下降過程中，電機處于再生制動狀態，從而產生電能。產生的電能一般有下面兩種處理方法：
　　（1）通過制動電阻消耗掉　電阻容量需按長期運行來考慮；
　　（2）通過反饋單元反饋回電網。
　　2、制動電阻容量的計算
　　（1）制動電阻的容量＝電機的容量
　　（2）制動電阻的阻值計算
　　　　　

　　RB－制動電阻阻值（Ω）
　　UD－變頻器直流回路電壓（V）
　　PM－電機容量（KW）
五、溜鉤的防止方法
　　1、溜鉤的原因
　　由于重物自身有重力，在起升或下降重物時，必須有制動器來和電機相配合。如果電機和制動器配合不好，如電機已經通電，而制動器卻沒打開就會造成電機過載，或電機已經斷電而制動器卻沒制動的情況，就會產生重物不受控制自由下落的情況，這就是我們所說的“溜鉤”。這樣，就會給工作造成極大的危險性。
　　2、溜鉤的防止措施
　　（1）重物停住時的控制過程如下圖所示：

　　說明：發出變頻器停車命令，當其輸出頻率下降到fbs，發出制動抱閘命令，開始抱閘，且維持抱閘一定的時間（tBB，應略大于從釋放狀態到完全抱閘的時間，此段時間內變頻器輸出頻率保持fbs不變），抱閘時間到，制動器松開，變頻器輸出頻率繼續下降到0。
　　（2）重物升降的控制過程如下圖所示：
　　　