VD300A系列变频器在塔吊上应用方案V1

高新技术企业软件企业ISO9001质量体系认证银行AAA级信用单位专利技术产品全国统一服务热线:0731-555-70-863(固话)228-800-863（在线QQ）400-831-0755（400电话/传真）VD300A系列变频器在塔吊上应用方案V1.0引言：随着建筑塔式起重机越来越普遍，从普通的多层建筑到大型的铁路工程、桥梁功能以及水利工程都有广泛的应用，传统的工频启动冲击大、效率低和能耗高等缺陷越来越不符合现代化的要求，变频调速已经是大势所趋，基于沃森电气VD300A高性能矢量变频器的控制方案，可以启动、制动十分平稳，系统控制更为简单，实践证明，VD300A高性能矢量方案具有启动平稳、高效、节能等优点，具有很好的市场推广价值一、概述塔式起重机是建筑工地上应用十分广泛的一种起重机械，传统的控制方式多采用交流绕线式电机串电阻的方法启动和调速，有如下劣势：1.由于长期重载运行，频繁正、反转，冲击电流很大；2.故障率高，电机的滑环、碳刷及接触器经常损坏，接触器的触头烧毁、碳刷冒火、电机及电阻烧毁现象时有发生；3.线路复杂，回转机构的轴承经常需要更换；4.效率低，由于主卷扬机结构大多由两个电机工作在一个轴上，高速电机处于工作状态，则低速电机处于制动状态，始终处于一个工作、一个制动的矛盾中；5.安全系数低，在由快速向慢速转换时机械冲击大，经常发生打齿现象，曾经会出现货物已经定位，工人已经扶住缰绳，再由快速向慢速切换时，发生打齿现象，慢速电机制动失灵，非常危险，偶尔也会出现折轴的现象，故障率较高，对生产影响大；6.维修量及维护费用也很高，由于异步电机有着无可伦比的优点；结构简单坚固、高新技术企业软件企业ISO9001质量体系认证银行AAA级信用单位专利技术产品全国统一服务热线:0731-555-70-863(固话)228-800-863（在线QQ）400-831-0755（400电话/传真）价格便宜、易于维护，因此采用变频器拖动三相异步电机的控制方式取代传统调速方式，可以从根本上解决天车故障率高的问题，而且技术先进、节能显著，是塔式起重机理想的传动控制装置。沃森电气凭借多年积累的起重行业应用经验，基于VD300A高性能变频器，提出了一套性价比较高，适合市场要求的控制方案。二、塔吊的工作原理A,大车运行机构用于拖动整台起重机顺着工地做横向运动，由电动机、制动器、减速装置和车轮组成。B,小车运行机构用于拖动吊钩及重物顺着桥架做纵向运动，也由电动机、制动器、减速装置和车轮组成。C,提升机构(VD300A变频器驱动)用于拖动重物做上升或下降的起升运动，由电机、减速装置、卷筒和制动器(电磁抱闸)组成，大型起动机（超过10T）有两个起升机构；“主钩”和“副钩”不能同时起吊货物。D,回转机构拖动桥臂以轴为中心做旋转运动，由于防止跑偏，通常由双电机、减速机构、制动器组成。三、系统控制方案及配置在QTZ起重机中，VD300A主要用在起重机上，起重量为4T，提升机构采用8极绕线三相异步电机，功率45kW，转速940rpm；小车采用Y112M-4型异步电机，功率5.5kW，转速1500rpm；回转机构采用Y112M-4型异步电机，功率4kW高新技术企业软件企业ISO9001质量体系认证银行AAA级信用单位专利技术产品全国统一服务热线:0731-555-70-863(固话)228-800-863（在线QQ）400-831-0755（400电话/传真）转速1500rpm；控制系统，PLC主要功能是接收控制台的指令，并检测各种传感器的信号，执行预先设定好的程序步骤；变频器的主要功能是接收PLC指令，按照程序命令调整电机的速度提升机构简图及参数设置情况：(1)提升机构我们推荐采用VD300A高性能矢量变频器，功率为55kW，加大一个挡，VD300A高性能矢量算法强劲的低频输出力矩能够保证低频启动不溜钩。接线图如下：(2)参数设置情况：L1/RL2/SL3/TP-P+TRSP1UWVMQF输入电源DI4T1/BDI1DI2DI3DI5COMT2/CT1/CHDI1T2/A上行/停止下行/停止T1/A数字量输入端子多段速0J14+24VCOM故障复位故障输出抱闸控制LDCVDBU制动电阻多段速1多段速2VicRunsVD300A输出公共端8极45KW绕线电机高新技术企业软件企业ISO9001质量体系认证银行AAA级信用单位专利技术产品全国统一服务热线:0731-555-70-863(固话)228-800-863（在线QQ）400-831-0755（400电话/传真）参数设定代码名称参数说明P00.00=2电机运行模式无PG矢量模式1P00.01=1运行命令源外部端子控制P00.02=6频率源指令源A多段速运行P00.14=5加速时间加速时间为5S（不宜过长）P00.15=2减速时间减速时间为2S（不宜过长）P01.16=2.00停止速度停止速度在2HZ，配合抱闸参数P09.53(抱闸频率)，要求P01.16比P09.53小。P01.18=0.0反馈速度检出时间此处设置反馈速度检出时间0.0SP01.19=1.5停止速度延迟时间停止速度延迟时间为1.5S,P05.01=1DI1为正转（上行）DI6为故障复位P05.02=2DI2为反转（下行）DO1为故障输出P05.03=16DI3为多段速1DI3为多段速1P05.04=17DI4为多段速2DI4为多段速2P05.05=18DI5为多段速3DI5为多段速3P05.06=8DI6为故障复位故障复位按钮P06.05=5故障输出故障告警，送给PLCP06.06=29抱闸控制达到抱闸或松闸动作时的频率或电流时，就有继电器输出；P09.51=1.5松闸频率设置为1.5HZ时继电器开始输出，令PLC发出松闸命令给电磁阀。P09.53=2.1抱闸频率设置为2.1HZ时继电器开始输出，令PLC发出抱闸命令给电磁阀。P11.00=0.0第0段速度0HZP11.01=20.0第1段速度10HZP11.02=40.0第2段速度20HZP11.03=60.0第3段速度30HZ高新技术企业软件企业ISO9001质量体系认证银行AAA级信用单位专利技术产品全国统一服务热线:0731-555-70-863(固话)228-800-863（在线QQ）400-831-0755（400电话/传真）P11.04=80.0第4段速度40HZP11.05=100.0第5段速度50HZP13.12=0过压失速保护因配置制动单元，要将过压失速保护禁止掉。P13.17=190.0自动限流水平可以根据实际情况，可以将限流水平适当提高，利于提高过载能力。说明：1,采用矢量模式1，请先将电机参数准确的设置到P02.01---P02.05当中，P00.01=0,然后对电机进行动态自学习（注意：此时电机会高速转动），如果现场实在不方便做动态自学习，则进行静态自学习（此时电机不转动），这会使变频器更好的给电机出力，动态响应快。2,防止溜钩：在电磁制动器抱住之前和松开之后，很多厂家的变频器因为0HZ无力，极容易发生重物自由落体下滑现象，防止溜钩现象应该注意的主要问题是：电磁离合器在通电到松开（或从断电到抱住）大约需要时间0.6秒左右（根据型号大小而定）这是在一个系统确立后了时一个固有的系统误差时间，不可消除，因此在使用变频器控制时，只须在抱闸控制，停机时，设置适当的停止频率，并延迟一定的时间，让抱闸频率小于停止频率，此时继电器会先给PLC发出抱闸信号，待电磁阀动作后，变频器再停机，此时不会再出现“溜钩”了。四、系统优点：1）一体化方案：采用电动机驱动与起重逻辑控制有机结合的方式，减少潜在故障点，简化系统接线、调试简单灵活，代表未来起重机控制的发展方向；2）宽电压设计更能满足恶劣的电源环境（可将欠压点设置低至150VDC）；3）超强的系统保护功能，VD300A多达30种保护功能和几十种警告能力，确保系统安全稳定运行。高新技术企业软件企业ISO9001质量体系认证银行AAA级信用单位专利技术产品全国统一服务热线:0731-555-70-863(固话)228-800-863（在线QQ）400-831-0755（400电话/传真）4)能够与机械刹车及安全回路配合使用，在改造系统中，能够与原来的系统安全回路兼容，同时和各自类型机械刹车完美配合，最大限度保障了整个系统的安全。5)通过设置，可以使用快速调模式功能，双显键盘，可以同时显示两组监控参数：如母线电压，输出电流，使调试更加方便快捷。五现场图片：高新技术企业软件企业ISO9001质量体系认证银行AAA级信用单位专利技术产品全国统一服务热线:0731-555-70-863(固话)228-800-863（在线QQ）400-831-0755（400电话/传真）上图为广东清远市某一70米高的塔吊现场局部图（中联重科）以上参数仅供参考，具体设置情况应根据现场实际情况修改确认。旋转电机及变幅电机变频器可参考主钩变频器参数设置。