1．桥机的起升机构
桥机的核心机构是起升机构，在起升机构上采用变频调速技术时必须解决以下关键问题。
①低频时能保证恒转矩输出，以避免低频时在满负载工况下发生带不动负载的现象。
②满负载时在空中制动停车或再提升时，不产生溜钩现象。
③电动机减速或重载下放时，再生制动能量必须迅速释放。
④实现恒转矩调速和恒功率调速，轻、空载起升速度提高1倍。
桥机电控系统采用了“PLC+变频调速+MPI网”三级控制方案。桥机的控制过程是通过联动台主令控制器将数字量信号传送给PLC，由PLC运算处理后，再由PLC模拟量输出模块输出直流电压信号(0～10V)给交流变频器。通过交流变频器内部的参数设定，输出相应的速度，各挡速度可在PLC中任意设定。
桥机的主起升速度为0.18～1.8m/min，副起升速度为0.68～6.8m/min。主令控制器分为4挡，上下各为额定速度的10%、30%、60%、100%；启动、停止和各挡速度过渡平稳，无冲击，属有挡位无级调速方式。主、副钩的操作手柄分别设在左、右联动台上，可满足主、副钩的同时工作和副钩协同主钩倾翻或翻转起吊构件的要求。
当桥机采用变频器调速时，在起升机构上升或下降以及在空中停止的瞬间，机械制动回路与变频器加、减速时间的匹配非常关键。在工作过程中，既要防止溜钩现象，又必须防止由于时间匹配不当而引起松闸太慢或抱闸太快的现象。若匹配不当，可能引起电动机堵转，导致变频器保护跳闸，致使工作中断。在实际应用中，通过在启动时控制起升制动器延时松闸，停止时控制变频器在零速信号下进行抱闸，能较好地控制溜钩现象。
对再生制动能量的处理方式有两种：一种是用制动单元和制动电阻来吸收，另一种是通过在直流侧设置公共母线的逆变桥使之回馈到电网。采用能耗电阻的方式，在制动单元和制动电阻的选择上应考虑到起升机构属位能性负载特性，不能采用制造厂商推荐使用的制动单元和制动电阻的容量，必须增大制动单元和制动电阻的容量。电阻的阻值决定着制动电流，也就决定着制动时间的长短。根据起重机变频调速系统中长时间的制动转矩特性，需要考虑的并不是制动电阻的阻值而是它的功率，即在设计中应把制动电阻的功率增加1倍，保证再生制动能量迅速释放。
在50Hz以下实现恒转矩调整，空钩或只带吊具时可运行在50Hz以上，速度提高1倍，实现恒功率调整。若PLC与变频器控制为通信方式，起升速度可随载荷自动调整。PLC通过检测吊重启动时的电流值进行控制，也可能通过超负荷限制器的质量信号来控制恒功率升速，提高生产率。桥机应用变频调速技术的特点如下。
①与直流传动方案相比，可以不用制造结构复杂、价格较高、维护麻烦的直流电动机，而选用方便、节能、经济的交流电动机。
②与常规电气控制方案相比，省去了电动机转子侧的大功率电阻、加速接触器和电动机正反转交流接触器。
③电动机加／减速时间可调整，可实现系统的软启动、软停止，速度变化平滑，运行平稳，低速性能稳定。
④能满足起升机构对调速硬度、低频转矩特性及四象限运行的要求；可以长时间低速运行，能有效防止重载提升时空中溜钩现象。
⑤采用矢量控制闭环方式，零赫兹时起升电动机也能以额定转矩输出，实现零速抱闸；可以全速受控，减小抱闸闭合时的振动及抱闸磨损。
本文关键字：ABB变频器 应用案例，变频技术 - 应用案例
