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科普知識
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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:141

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一、起重機械的負載特點
  1、機構類別
 ?。?)起升機構 即重物上升或下降的機構;
 ?。?)運行機構 即起重機平等移動的機構;
 ?。?)變幅機構 即臂架伸長或縮短的機構;
 ?。?)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。
 ?。?)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。
 ?。?)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 
 ?。?)重物上升時起動轉矩比較大,通常在額定轉矩的150%以上??紤]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。
 ?。?)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。
 ?。?)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?。ㄉ仙龝r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:
 ?。?)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
 ?。?)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:
   

 

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