變頻器在施工升降機(jī)上的應(yīng)用
發(fā)布日期:
2019-03-05

  升降機(jī)專用變頻器供應(yīng)商提醒您:隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展,建筑施工機(jī)械化水平的不斷提高,對(duì)施工升降機(jī)的制造質(zhì)量和整機(jī)技術(shù)水平的要求也越來越高。普通升降機(jī)一般采用的是接觸器-繼電器控制方式,直接啟動(dòng)和機(jī)械抱閘強(qiáng)制制動(dòng),啟制動(dòng)沖擊大,對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的損壞大,電氣元件也易損壞,同時(shí)容易造成升降機(jī)里的物料跌落,既影響了施工速度也影響了施工企業(yè)的效益,特別是在人貨兩用施工升降機(jī)上,存在著極大的安全隱患。隨著用戶對(duì)施工升降機(jī)的性能和安全要求越來越高,傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)越來越感覺到力不從心。


  鑒于以上的原因,國(guó)內(nèi)外的專業(yè)生產(chǎn)商在升降機(jī)的起升調(diào)速方式上進(jìn)行了較多的新加速應(yīng)用嘗試,如采用多級(jí)電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速、引進(jìn)變頻調(diào)速等。逐漸地隨著變頻技術(shù)的不斷發(fā)展,它以絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)超越了其它的任何調(diào)速方案,占據(jù)了主導(dǎo)地位。升降機(jī)采用變頻調(diào)速有著諸多優(yōu)點(diǎn),例如,零速抱閘,對(duì)制動(dòng)器無磨損;任意低的就位速度,平層精度高;速度的平滑過渡,對(duì)機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)件無沖擊,提高了升降機(jī)的安全性;幾乎任意寬的調(diào)速范圍,提高了升降機(jī)的工作效率;節(jié)能的調(diào)速方式,減少了系統(tǒng)運(yùn)行的能耗等,正是因?yàn)檫@些明顯的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),使變頻器在升降機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用,這將對(duì)升降機(jī)的安全運(yùn)行和減少運(yùn)行能耗都有重要的意義。


  升降機(jī)的結(jié)構(gòu)及控制:


  施工升降機(jī)是一種用吊籠(或平臺(tái)、料斗)載人、載物沿導(dǎo)軌架或?qū)к壸魃舷逻\(yùn)輸?shù)氖┕C(jī)械。其廣泛用于建筑施工等領(lǐng)域,如工業(yè)、民用建筑、橋梁施工、井下施工、大型煙囪施工等場(chǎng)所運(yùn)輸物料及人員的理想設(shè)備,作為永久性或半永久性的施工升降機(jī)還可用于倉庫和高塔等不同場(chǎng)合。在高層建筑施工中垂直運(yùn)輸最繁忙的一種機(jī)械,已被公認(rèn)為高層建筑施工不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備之一。


  施工升降機(jī)主要組成部分如下:導(dǎo)軌架、吊籠、傳動(dòng)系統(tǒng)、附墻架、底架護(hù)欄、電氣系統(tǒng)、安全保護(hù)裝置、電纜供電裝置等。


  升降機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)


  1.變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹


  升降機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)由以下部分:盤式制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī),變頻調(diào)速器,變頻器制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻,聯(lián)動(dòng)臺(tái),電氣保護(hù)裝置等構(gòu)成。其控制過程是:操作聯(lián)動(dòng)臺(tái)上的速度轉(zhuǎn)換開關(guān),選定速度擋,然后輸出信號(hào)給變頻器,改變頻率值,最終達(dá)到調(diào)速的目的。


  2.電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)


  ⑴電動(dòng)機(jī)的選取

  當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù)(如最大起重量、最高工作速度等)給定后,就可以對(duì)電動(dòng)機(jī)的級(jí)數(shù)和功率進(jìn)行確定和計(jì)算。施工升降機(jī)的起升機(jī)構(gòu)應(yīng)選擇適合頻繁起動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的變頻電機(jī)。電動(dòng)機(jī)功率的選擇應(yīng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)械負(fù)載大小而定,其計(jì)算公式為:

  P=WV/(η×10-3)(1)

  式中W———額定載荷重力+吊籠,繩索的重力

  V———運(yùn)行速度,m/s;

  η———機(jī)械效率(傳動(dòng)部分各部傳動(dòng)效率之積)。


  由于升降機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為恒轉(zhuǎn)矩特征,低頻時(shí)轉(zhuǎn)矩基本不變,要求電動(dòng)機(jī)和變頻器能低速運(yùn)行。因此,要加大電動(dòng)機(jī)功率或加設(shè)外部風(fēng)扇冷卻。


  ⑵變頻器的選取

  當(dāng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)確定后,就可著手進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先是變頻器的選型,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外變頻器品牌不少,控制水平和可靠性差別較大。用于升降機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng),最好選用具有矢量控制或者直接轉(zhuǎn)矩控制,運(yùn)行穩(wěn)定,可靠性高的變頻器。由于變頻器品牌的不同,相同功率下變頻器的過載能力和額定電流值也不完全一致。所以,選擇變頻器容量時(shí),不單要看額定功率的大小,還要校核額定工作電流是否大于電動(dòng)機(jī)的額定電流,一般的經(jīng)驗(yàn)是選用變頻器的容量比電動(dòng)機(jī)大一級(jí)。


  ⑶制動(dòng)電阻的選取

  作為升降用的變頻系統(tǒng),其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于電動(dòng)機(jī)處于回饋制動(dòng)狀態(tài)下的系統(tǒng)可靠性,因?yàn)檫@種系統(tǒng)出故障往往都發(fā)生在吊籠下降時(shí)的工況,如過電壓、超速、溜車等。變頻系統(tǒng)在整個(gè)重物下降過程中,電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。再生電能返回至變頻器直流母線,此時(shí)通常采用直流側(cè)接入制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻器等耗能裝置。要確定參數(shù)的精確值,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期是有一定難度的。在產(chǎn)品未完成前,無法精確測(cè)量和計(jì)算各部件的傳動(dòng)慣量;而在實(shí)際使用中,系統(tǒng)的減速特征是會(huì)隨現(xiàn)場(chǎng)的需要而改變的。所以大多情況下,經(jīng)驗(yàn)的取值一般按電動(dòng)機(jī)功率的40%~70%之間。而制動(dòng)電阻的阻值R計(jì)算按以下范圍選取。


  3.變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試


  在確保主電路及控制電路接線正確的情況,系統(tǒng)開始上電調(diào)試。通過變頻器上的操作面板設(shè)置電機(jī)的參數(shù),并選擇靜態(tài)自學(xué)習(xí)方式辨識(shí)電機(jī),辨識(shí)完成后,設(shè)置控制模式,輸出頻率,加減速時(shí)間,繼電器RO1輸出方式,抱閘松開和鎖緊的檢測(cè)頻率及其它相應(yīng)參數(shù)(其具體設(shè)置參數(shù)詳見各變頻器使用說明書),參數(shù)設(shè)置完成后,按照施工升降機(jī)的國(guó)標(biāo)實(shí)驗(yàn)規(guī)則,將進(jìn)行空載調(diào)試、額定負(fù)載調(diào)試及125%額定負(fù)載調(diào)試幾個(gè)階段。在調(diào)試時(shí),若出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象,可適當(dāng)調(diào)高抱閘頻率,但不宜設(shè)置過高,否則變頻器易報(bào)故障,一般設(shè)置在0.3~2Hz內(nèi)。


  4.升降機(jī)的安全調(diào)試


  安全是施工升降機(jī)最重要的標(biāo)準(zhǔn),在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)必須按照國(guó)標(biāo)進(jìn)行安全測(cè)試。在空載調(diào)試時(shí),可測(cè)試升降機(jī)上下限位、吊籠各門等限位開關(guān)是否按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作;在125%額定負(fù)載調(diào)試后,將超載保護(hù)器調(diào)整為110%,進(jìn)行超載測(cè)試。防墜測(cè)試,通常在施工升降機(jī)上安裝有防墜安全器,防墜安全器是施工升降機(jī)上重要的一個(gè)部件,要依靠它來消除吊籠墜落事故的發(fā)生,工地上使用中的升降機(jī)都必須每三個(gè)月進(jìn)行一次墜落試驗(yàn),墜落試驗(yàn)可通過提高變頻器輸出頻率,使電機(jī)驅(qū)動(dòng)吊籠在模擬墜落的速度下,看防墜安全器是否動(dòng)作。

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