在变频器基础上发展起来的卸煤机的应用和实践

　　变频器的调速特性变频调速在控制性能、节能、可靠性方面具有突出的优点，近年来由于技术的发展及价格的降低，使其在起重机这一特殊的领域也得到了成功的应用。同时，由于可编程控制器技术的融入，使其调速控制性能更加优越。

　　ACS600系列变频器是采用直接转矩（DTC）控制的变频器。它与矢量型变频器比较具有以下特点：（1）从零速开始，不使用电机轴上的脉冲编码器反馈就可以实现电机速度和转矩的精确控制，静态速度控制精度可以达到011%015%，它可以满足绝大多数工业控制应用场合，简化控制系统。（2）开环转矩阶跃上升时间小于5ms，而矢量型变频器开环转矩阶跃上升时间却大于100ms，在这一点上，ACS600变频器的优点是明显的。（3）变频器内部建有自适应电机模型，通过电机的初始化使每台电机的静态和动态参数都被储存在变频器的CPU中，从而实现对电机的精确控制。（4）具有极好的起动转矩输出性能，最大起动转矩可以达到300%的额定转矩。（5）带有满足各种不同控制需要的软件，它使得用户的使用和维护更加方便，系统更加安全可靠。

　　控制系统的改造变频调速控制系统的构成小车机构有两台电动机，设置两台变频器分别驱动，由一套PLC可编程控制器进行管理；抓斗机构设有两台变频器分别驱动升降电机和开闭电机，由另一套PLC可编程控制器进行管理。小车和抓斗机构均配有电阻箱对电机实现制动。因大车机构起制动不频繁，工况较好，这次不列入技术改造范围内，只是将主令控制器信号进入PLC管理，目的是为了避免大车电机的反接制动。

　　变频器参数设定变频器初始化安装工作结束后，首先要进行常规的检查，如机械抱闸、电气控制回路等；然后将电机输出联轴器脱开，让电机处于空载状态。做好以上准备工作后给控制设备通电，用变频器控制面板设定电机的基本参数，进入电机初始化，这时电机处于变速运行状态，整个初始化过程大概需要35min.初始化完毕，装复电机联轴器。

　　小车机构变频器设置正/反各三档速度，采用顺序控制（速度控制）和积分停车，速度为零后启动机械抱闸。抓斗机构变频器参数设定抓斗机构电机由两台变频器分别驱动升降电机和开闭电机，采用力矩跟随原则来解决两台电机间的力矩平衡问题。具体做法是：开闭机构采用顺序控制（速度控制），而升降机构则采用力矩控制，升降机构的力矩始终跟随开闭机构，以达到力矩平衡。在开闭机构为空载或轻载时，升降机构力矩不作跟随，这时候，升降机构也改为了速度控制，这个速度/力矩控制切换信号是PLC进行两电机力矩比较后发出的。PLC软件调试本系统采用西门子S7-200系列微型可编程控制器，S7-200可编程序控制器有两种编程方法，即语句表和梯形图。梯形图比较直观，编程、调试都很方便，但编程器价格高；用语句表编程速度慢，调试起来也较麻烦，但其编程器价格低。PLC程序运行是从起始地址0000开始到最后一条地址（即END指令），做反复式巡回扫描，严格按梯形逻辑图逻辑行顺序和逻辑行逻辑元素的大于设定值时，PLC输出力矩跟随信号，升降机构作力矩跟随，使开闭机构和升降机构的力矩迅速得到平衡。当开闭机构力矩小于等于设定值时，PLC的力矩跟随信号消失，这时升降机构与开闭机构一样也按速度宏进行控制。值得注意的是这个力矩设定值应设为>1/2变频器额定转矩，否则容易引起两台电机速度环的振荡。

　　显示出了独特的优势。通过对电气制动控制回路的不断完善，装置动作可靠，已基本满足了无人值班机组运行的需要，不足的是未能实现与监控系统的通讯，可供远方监视的信号量较少，这也是下一步着重要解决的问题