變頻調速技術在起重機中的應用

文/居友冠 錢勇剛

信息化時代的到來，變頻調速技術得到不斷革新，鑒于此項技術的優勢與實際作用，其已被廣泛的應用到工業生產領域，其和直流調速系統相比，其具有結構簡單、運行效率高、調速指標高、可靠性強等優勢，其可為起重機驅動提供重要條件。變頻調速技術的運行效率很高，其維護起來也比較方便，工作量少，能實現對設備的全面監測，從而為起重機運行奠定基礎。可見，變頻調速技術的優勢是顯而易見的。

1 變頻調速技術的主要特點

當前，我國在科技領域取得了實質性的發展，其中，變頻調速技術就是一項重要產物。鑒于變頻調速技術的實際特點，將其應用到起重機調速系統中，能獲得更為理想的效果，以下就變頻調速技術的主要特點予以闡述。

1.1 調速范圍比較大

在起重機變頻器內都會進行專項的模塊設計，其具有集成性能佳、環境適應能力強等特點。而今，起重機調速系統實現閉環控制目標，其在調速上具有高度的可靠性，且防失速能力大大增強，也使得限速能力得到不斷提升。關于起重機，操作者應結合作業的實際要求，應增強力矩控制力，科學選擇合適的操作電位器，提升急速負載波動的環境適應力，能及時對檔位速度值進行隨機更改，以達到無級調速的效果。

1.2 結構簡單，便于維護

在起重機中應用變頻調速技術，對系統進行設計時，要求此系統要具備接地保護與過流保護的基本功能，設置控制柜，其結構相對簡單，也具備一定的自診斷性能，從而確保整個系統運行的可靠性，從而更好的開展檢修工作。對起重機起升系統進行科學的升級，便于增加維修空間，也減輕起重機重量，將整個鋼結構受力結構予以改善，這對于后續的維修與保養也更為方便。變頻調速技術的應用，形成了完整的變頻調速控制系統，其具備了欠壓保護、過壓保護與短路保護等多種功能，還具備超載報警性能，借助PLC功能來將故障顯示出來，結合故障類型提出科學的處理措施。

1.3 安全、節約

通過對起重機運行原理的分析，其主要是由閉環矢量來進行控制，主要具備零速轉矩基本性能。若起重機的制動器出現故障后，會產生系統失靈現象，此時，變頻器會增加輸出轉矩，強大的輸出量會讓負載下滑停止，便于增強系統安全性。自動節能條件下，變頻器既可提升系統安全性與功率因數，還可提升系統運行效率，節電率可達到約20.0%。

1.4 效率高，對設備磨損小

結合負荷的大小，起升系統可實現自動化切換，便于實現主鉤、副鉤與空鉤不同擋位來實現速度的科學切換。擋位自動化切換的實現，能有效減少速度切換所產生的時間，便于降低勞動強度系數，從而可提高起重機作業效率。在啟動變頻器時，主要采取軟啟動與軟制動的方法，能適度降低對鋼結構所產生的沖擊力，能適度減輕剎車片與制動輪間所產生的磨損，可適度減小設備的磨損。

2 變頻調速技術在起重機中的應用

全面分析起重機的基本運行狀態，為更好的達到升降效果，設計出矢量控制變頻器，能大大提升整個調速系統運行的安全性，應在開機之前開展力矩校驗，并對制動器進行科學性監測，以避免發生載荷倒拉問題。此外，應用變頻調速技術時，還能達到電動機輸出力矩記憶性能，對變頻器轉矩進行自動化記錄，還要對電機參數進行自動化監測，實施電機的自檢測。調速系統運行時，應準備好脈沖編碼器接口，防止發生遛鉤問題，從而增強變頻器動態響應性能，以達到轉速閉環控制效果，以求從整體上提升變頻驅動性能。

起重機調速系統主要包含電控設備、異步電動機與機械設備，其中以變頻器為主。電動機基本類型影響著轉矩，而生產機械特性也會影對負載轉矩產生影響，二者呈現獨立狀態。啟動變頻器時，主要發揮異步電動機電壓頻率，主要實施S形、限時與限流加速三類方式。若變頻器存在電流限制性，可選擇限流加速方法；若變頻器加速時需要緩和，應選擇S形加速方式；若變頻器屬于階躍式轉速變頻器，最好選擇限時加速方式。若起重機為塔式建筑類，其升起的高度很高，最好選擇恒定轉矩控制模式，且要求電動機功率要與負載功率進行匹配，將低速轉矩加大，從而更大程度上強化轉矩過載力。在低速狀態下，若運行時間偏長，應及時強化電動機散熱性能，此時，應使用強迫通風式電動機，增加變頻器的容量，可防止出現電機溫度偏高的問題。

起重機制動之時，應選擇變頻調速技術，其性價比相對較高，利于降低系統運行成本，從而實現對再生能力的高效利用。借助變頻調速技術，能將載荷離地速度予以改變，能有效降低機械制動時所產生的沖擊力，也可降低啟動應力系數，最終實現無級調速，能有效強化電動機制動模式，可降低起重機自身的重量，能有效節省柜體內的空間。起重機的運行，應用PLC的實際優勢，便于減少成本，且運行效率高，啟動的電流也變得更低，定位精度也更高，便于延長起重機使用壽命。

3 結束語

綜上所述，變頻調速具有高度的運行特性，其精度高、調速范圍寬，能讓整個系統實現低速而平穩的運行。若變頻調速系統在啟動與制動時較為平穩，定位相對精準，負載波動偏大之時，速度不會出現明顯的變化。基于PLC的變頻調速系統，其利于提升起重機安全系數與功能穩定性，還可適度延長起重機使用壽命，能讓變頻調速技術朝著可靠度高、智能化層面發展。

參考文獻

[1]黃海.變頻調速技術在橋式起重機中的運用分析[J].江西建材,2016(03):104-105.

[2]李斌.探究PLC變頻調速在橋式起重機中的實際應用[J].科技與企業,2013(23):160.

[3]徐永輝.變頻調速技術在起重機調速系統中的應用[J].中國高新技術企業,2013(05):37-39.

[4]雷洋.交流變頻調速技術在門式起重機中的應用分析[J].機電信息,2012(24):93-94.