变频器在行车上的应用

ATV系列变频器在行车上的应用

一、综述 ATV系列变频器在国内行车应用已有多年，在华东地区，采用ATV58在起重提升上的应用最早的厂家为上海起重运输机械厂，应用在他们生产的行车上，该项目是为浙江秦山核电厂项目配套的，主要吊装一些核电关键设备，要求速度调节范围很大。 接触到的第二个提升应用案例是1999年采用ATV58产品成功用在江苏如皋矿山起重设备厂的卷扬设备上，该设备主要为青岛一水泥预制厂生产的，用来吊装水泥柱子。 最近几年，我们与江苏三马起重设备厂合作，成功地把ATV系列产品应用在该厂的起重设备上，包括部分葫芦吊和行车，部分设备还销往欧美市场，如去年用ATV58产品成功应用在他们生产的木材起吊机上，出口到加拿大等地。 现把这方面的成功应用经验总结出来供大家参考。ZYX 二、ATV58变频器在葫芦吊上的应用 1. 锥形电动机的特殊性 国内葫芦吊的电动机习惯采用特殊的锥形转子电动机，国外目前这方面应用一般采用双速电动机，锥形转子电动机结构较一般电动机复杂，但停车时十分可靠，无需外部机械抱闸制动机构，靠本身内部弹簧力制动，所以在国内广泛应用在小吨位的起吊设备上。 锥形电动机原理与一般电动机原理相似，区别在于启动和停车时的动作与一般电动机不同，启动时电动机需要很大的励磁电流把电动机转子吸合到正常位置，启动电流比普通电动机要大，而停机时电动机失电，电动机本身靠内部弹簧力很快停车。但由于目前部分行业生产工艺要求，希望电动机能够根据工艺

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要求调速，这样就存在调速问题，普通变频器无法满足其启动性能的要求，出现的问题是启动时无法让电动机转子吸合到电动机工作位置，因而无法运行。

2. ATV58变频器的特殊应用功能

ATV58变频器考虑到锥形电动机的特殊性，专门开发了满足该电动机特殊要求的功能，很好地满足葫芦吊的调速应用。只要在设计主回路时稍作修改，把变频器串到主回路上，利用变频器的逻辑多段速度输入端子，通过吊装按钮盒的按钮开关直接对电动机的速度进行调节。

而变频器本身出厂缺省设置无法满足该应用要求，首先在驱动菜单调整参数SPC,从“No”改为“Yes”，这样，调整菜单中的Ufr参数的调节范围从0-150%，改为0-800%，从而使启动时IR补偿量的调节范围放大，根据现场具体情况，调整Ufr值，使之满足锥形转子电动机的特殊要求。 其次，要考虑到停机时锥形电动机的特殊性，完全可以靠弹簧力制动，因此，停车方式改为自由停车，即把控制菜单中的STT参数设为“Freelwheel stop”，变频器一旦接到停车命令，输出马上截止，电动机靠本身弹簧力制动。

另外在起重应用中，有一个参数必须事先检查的是传动菜单里的“brA”参数，该参数在起重应用中务必设为“No”，不能让变频器在电动机减速过程中自由地延长减速时间，否则，在重物下放过程中，可能会产生溜钩现象。

变频器在这类应用选型时一般放大一档使用，同时，一定要选择阻值和功率相匹配的能耗制动电阻。

ATV58变频器在葫芦吊上的应用除了能提供以上突出功能外，还有许多优点，如内置了输入滤波器、输入电抗器、制动单元等，体积小，空间紧凑。

三、ATV系列变频器在行车上的应用

1.

ATV58变频器在行车起升电动机中的应用

行车上主要传动部分有起升机构、大车和小车，起升机构根据额定负载吨位要求，选择的变频器大小各不相同，如在上海浦东金桥的VOLVO工程机械有限公司车间，16吨的行车电动机为22kw，选择的ATV58变频器功率为30kw，大小车采用ATV28变频器控制，分别为7.5kw和3.7kw。

起升电动机一般自身带机械抱闸机构，抱闸机构与电动机动作的时序配合十分重要，以往不采用变频器控制时，往往启动时电流和机械冲击很大，在时序配

合不好时还会产生溜钩现象，起升和下放的速度也无法控制，采用ATV58变频器后，运行性能大为改善。

ATV58变频器用在起升机构上，考虑到其特殊性，在变频器内部内置了机械抱闸逻辑顺序控制功能，使用户无需过多考虑，很方便地解决以往出现的问题。其他品牌的变频器由于在变频器软件设计上缺陷，用户只好通过外部监测和时间延迟的方法来解决，往往在现场需要反复试验校正，才能达到实际要求。 机械抱闸逻辑顺序功能控制图如下：

在ATV58变频器内部I/O菜单中，我们可以设定R2输出继电器为“Brake logic control”，在调整菜单中，出现如下5个参数，分别代表：

󰁺 Ibr， 󰁺 brt， 󰁺 ben， 󰁺 bet， 󰁺 bip

制动抱闸释放时电流 抱闸释放时间延迟 抱闸投入频率 抱闸投入时间延迟

抱闸释放时瞬间力矩方向设置

有了以上这些特殊功能参数，我们可以很方便通过调整这些参数满足起重现场要求，如根据吊装重物的重量情况和抱闸机械时间常数，适当调整Ibr和Brt，同时设置bip功能，使抱闸释放时电动机有足够的力矩，保证重物提升过程时在空中不会溜钩；同样，停机时适当调整ben和bet，使变频器输出频率还没到零时抱闸已动作，确保停机时重物不会下坠。

应用中速度给定一般采用多段速度的给定方式，通过逻辑端子可以很方便实现，而速度大小可以很方便地通过内部预置速度的修改达到。而以往不采用变频调速时，往往采用电磁调速，需要通过改变串接的电阻大小来实现，产生的问题是调速范围小，电阻能耗大，需要经常维修。

要考虑到不同于锥形电动机的应用，停车方式应为减速停车方式，即把控制菜单中的STT参数应设为“Ramp stop”，变频器一旦接到停车命令，沿设定的减速斜坡Dec停车，当输出频率降到设定的抱闸投入频率ben，抱闸开始动作。 同样，在该应用中，有一个参数必须事先检查的是传动菜单里的“brA”参数，该参数在起重应用中务必设为“No”，不能让变频器在电动机减速过程中自由地延长减速时间，否则，在重物下放过程中，可能会产生溜钩或下坠现象。 变频器在这类应用选型时同样要放大一到二档使用，同时，一定要选择阻值和功率相匹配的能耗制动电阻。

ATV58变频器除了能提供以上突出功能外，还有许多优点，如低频出力大、内置了输入滤波器、电抗器以及制动单元等，体积小，空间紧凑。

2. ATV28变频器在大小车的应用

大车驱动一般分两台同样电动机驱动，我们采用一台ATV28变频器驱动两台电动机，选型上主要考虑两电动机电流和是否与变频器的额定电流相匹配，小车采用单电机驱动，选型上也是根据电流选择。

采用变频器后大小车运行十分平稳，消除了以往如大车平移时，吊钩在空中晃动的现象，震动现象十分明显，采用变频器与不采用变频器，运行性能改变十分明显。

四、结论

无论在葫芦吊还是行车上使用施耐德电气公司ATV系列变频器，由于在变频器软件设计上内置了起重行业所需的一些特殊功能，如制动逻辑顺序控制、低频大力矩等，同时在变频器硬件设计上内置了进线滤波器、电抗器以及制动单元等，体积小，空间紧凑。因此，无论在线路设计还是在调试使用上，ATV系列变频器在起重行业应用中都体现了无比的优越性。

ICA客户开发部 应用支持组