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深圳威科达变频器在龙门吊上的应用

供稿:深圳市威科达科技有限公司 2008/3/26 9:44:00

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0 引言
    青岛海湾大桥(北桥位)是国家高速公路路网规划中的“青岛至兰州高速(M36)”青岛段的起点,也是我市道路交通规划网络布局中,胶州湾东西岸跨海通道中的“一路、一桥、一隧”重要组成部分。海湾大桥的建设,将实现半岛城市群区域内各中心城市之间形成“四小时经济圈”,区域内中心城市与本地市内各县市形成“一小时经济圈”的道路网络规划目标。下面介绍下深圳威科达V7系列变频器在青岛海湾大桥建设工地龙门架行走部分的应用实例。一、 工艺要求:
    为了提高生产效率,要求龙门架在提升和放料时具有快速的工艺要求,即在物料吊起或放下时,前3∕5的行程用快速,以提高工作效率,后2∕5的行程时又要求慢速,以求准确到位和减少物料的晃动。原龙门架行走电机系统用的是双速锥转电动机,用快速来保证物料快速到达运行目的的相近处,后采用慢速接近目的地,以保证能准确到位。二、 原控制系统的不足:
2.1整个线路用继电器来实现,线路复杂,处理故障时间长,不便维修。    
2.2速度不可调节,无法满足日益发展的生产需要。
2.3使用锥转双速带刹车电动机,由于频繁的启动、停止,在使用了几年后,明显的故障已经出现,刹车块容易损坏,维修量大。由于刹车原因,电机也容易烧毁。为此提出改造。  三、 改造方案:
  为了达到既能提高生产效率,同时又能降低改造成本、维修成本和工作量,我们采用了深圳威科达V7 15KW变频器与三菱FX系列PLC配合进行了改造,利用变频器的多段速和UP  DOWN功能来调节速度,提高生产效率。原理图如下:




   PLC的Y0为慢速位,Y1为UP频率上升端子,Y2为DOWN频率下降端子,Y3为正转信号,Y4为反转信号。其控制过程为:
   当物料吊起时,Y3正转动作,KM1,KM2闭合,电磁抱闸脱开,龙门吊开始正向移动,其移动速度可以由Y1,Y2端子来调节。当将要到达目标位置时,减速行程开关动作,Y0慢速位闭合,龙门吊切换至慢速运行;到位后,Y0,Y3断开,KM1,KM2断开,电磁抱闸抱死,龙门吊停车卸下物料。   同样,当龙门吊放下物料返回时,Y4反转端子闭合,KM1,KM2闭合,电磁抱闸松开,当到达减速位时,多段速减速端子Y0闭合,龙门吊减速行驶,到达停车位后,Y4,Y0断开,KM1,KM2断开,电磁抱闸抱死,龙门吊停车吊起物料。四、 V7变频器调试的参数:
   根据龙门吊的现场工艺的要求,所调的变频器参数是: 变频器运转模式      F00=0
                                                  运转指令来源        F01=2
                                                  主运行频率设定      F02=0
                                                  最高运行频率        F03=50
                                                  加速时间            F13=10
                                                  减速时间            F14=10
                                                  停车方式            F17=1
                                                  直流制动电流        F24=100%
                                                  多功能输入1         F34=8
                                                  多功能输入2         F35=9
                                                  多功能输入3         F36=0
                                                  多功能输出端子       F39=9  
                                                  第一段频率设定       F45=20五、使用V7变频器后的对比效果:
5.1 控制电机的启动电流
   当电机工频直接启动时,它将会产生7 到8 倍的电机额定电流,这个电流值将大大增加电机绕组的电应力并产生热量从而降低电机的寿命,而使用威科达V7变频调速则可以在零速零电压启动,变频器就可以按照V/F 或矢量控制方式带动负载进行工作,能充分降低启动电流提高绕组承受力,电机的维护成本将进一步降低,电机的寿命则相应增加。 5.2 降低电力线路电压波动
   在电机工频启动时,电流剧增的同时电压也会大幅度波动,电压下降将会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常,如传感器接近开关和接触器等均会动作出错,而采用变频调速后由于能在零频零压时逐步启动则能最 大程度上消除电压下降。5.3 较好的节能效果
   由于电机功率与电流和电压的乘积成正比, 那么通过工频直接启动的电机消耗的功率将大大高于变频启动时所需要的功率;最终的能耗也是与电机的转速成立方比的,因为龙门吊的移动速度达不到工频,所以大大降低了用电量。

5.4 降低机械的损耗
   龙门吊通过工频启动时,对电机或相连的机械部分都会产生剧烈的振动,这种振动将会加剧机械磨损,损耗降低机械部件和电机的寿命;而变频调速在零速启动时可按照加速时间与加速曲线进行平滑地进行加速,减轻了机械部分的震动,延长了机械部件和电机的寿命。

5.5 简洁的控制部分
   运用变频调速能优化工艺过程 并能根据龙门吊工艺过程,通过远控 PLC可编程控制器来实现速度变化和改变运行方向。简化了控制线路,减少了电气系统的维修量。六、结束语:
   该系统在实际生产中,运行稳定,可靠,相应速度快,大大提高了生产效率,同时故障率也非常的少,降低了维修量和成本,具有明显的经济效益。

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