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    河南天川電氣科技有限公司:變頻器在港口機械設備中的應用

    2020-10-28

    河南天川電氣科技有限公司:變頻器在港口機械設備中的應用


      變頻器配套設備供應商提醒您:港口機械設備具有較長的發展歷史,拖動系統采用過各種各樣的方法。從早期的直流調速繼電接觸器控制系統,到近代的AC定子調壓、DC晶閘管調速裝置。電動機主要以繞線式異步機和直流電機為主,其大的缺點是滑差、整流子、碳刷的存在致使維修不便。進入20世紀80年代后,隨著變頻器的迅速發展,變頻器進入港機設備的驅動領域,引起人們極大的重視。它克服了以往驅動系統的缺點,明顯提高了可靠性的同時,還具有顯著的節能效果。由于異步電動機結構簡單、維修方便、適合在有粉塵和振動大的環境中使用,故異步電機變頻調速系統非常適合在港口機械上推廣應用。


      一、港機設備的特點


      1.1 使用環境


      運行中的港機設備振動沖擊大,空氣中煤粉、炭粉、化學物質粉塵嚴重,海邊特有的濕度、鹽堿等腐蝕性成分高。在電源質量方面普遍存在變壓器容量小、動力電纜線路長、截面小,在大型設備啟動工作時,經常造成瞬時欠電壓。電壓波動范圍為320~400V。


      1.2 運行特點


      港機設備具有以下運行特點:


      ①啟動轉矩大,通常超過150%以上,若考慮提升時電壓降低及超載試驗的要求,至少應在啟動加速過程中提供200%轉矩。


      ②由于港機一般設有機械制動裝置,為使電機轉矩與機械制動轉矩進行平滑切換,必須充分考慮電機切入與制動器的動作時序。


      ③當提升或下降時,重物產生的位勢負載使電機處于發電狀態,能量要向電源側回饋。由于大多數通用變頻器沒有電能回饋能力,此時必須通過制動單元,將這部分能量經制動電阻以熱能形式釋放掉。


      ④提升機構在抓吊重物離開或接觸地面的瞬間負載變化激烈,變頻器必須能適應這種沖擊負載并對其進行平滑控制。河南天川電氣科技有限公司


      1.3 采用變頻器的必要性


      ①就門式起重機而言,目前大多采用繞線式異步電動機轉子串電阻的有級調速方案,但啟動電流大,設備受沖擊嚴重,經常造成機械構件的損傷,嚴重影響設備使用壽命和正常生產。


      ②港機也有選用直流調壓調速方案,雖然可以平滑無級調速及軟啟動;但由于直流電機存在維護工作量大、電機成本高、體積大等缺點,不如經久耐用的交流電機。


      ③變頻器具有顯著的節能效果。河南天川電氣科技有限公司


      ④變頻器具有完善的保護及自診斷功能,和PLC控制結合可提高系統的可靠性。


      二、港機設備中變頻器的選型


      對不同設備選用適宜的變頻器,對提高系統可靠性十分重要。目前,變頻器有以下兩種控制方式:


      (1) U/f控制


      U/f控制方式是根據負載特性選擇合適的U-F曲線進行控制。為了在低頻區增大電機轉矩、變頻器設有轉矩補償功能。變頻器在線實時計算轉矩,能在整個輸出頻率范圍內根據負載大小自動調整U/f的比例,以滿足負載特性要求。


      此外,在電機加速過程中,如果負載轉矩過大,超過電機峰值所決定的轉矩值,則電機將無法跟蹤變頻器的輸出頻率,形成失速狀態,這在港機作業中是不允許的。為防止失速,當加速時電流峰值超過預先設置的保護值,可通過自動減緩加速特性斜率,以保證電機轉速始終能跟蹤變頻器輸出頻率的變化,這就是變頻器的失速防止功能。

    河南天川電氣科技有限公司

      (2)矢量控制


      矢量控制根據直流電機的基本控制原理,使異步電機和磁通矢量和電流矢量相互垂直,可以產生與直流電機相同的轉矩及控制精度、響應速度:由于矢量控制方式能實現轉矩控制,因此對于港口裝卸設備這類恒轉矩負載為合適。河南天川電氣科技有限公司


      三、變頻器及其周邊設備的容量設計


      3.1 計算容量前應考慮的因素


      (1)負載特性


      ①負載類型重力、摩擦、慣性、流體。


      ②負載性質恒轉矩、恒功率。


      ③負載變化恒定、沖擊、高啟動。


      (2)運行方式


      ①連續運行。


      ②中、低速長時間運行。


      ③短時間運行。


      (3)電源質量


      ①電源變壓器容量大小。


      ②電壓波動大小。


      ③頻率、相數。


      (4)負載的高輸出功率和轉速


    以上就是河南天川電氣科技有限公司整理的相關資料,希望對大家有所幫助。

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