方案背景：
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（Slewing mechanism）是為塔機(jī)回轉(zhuǎn)提供動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，該裝置一般是由帶制動(dòng)器的電機(jī)、行星減速器、小齒輪、回轉(zhuǎn)限位器等組成；大多數(shù)的塔機(jī)采用了兩套這樣的裝置，對(duì)稱地分布于回轉(zhuǎn)支承兩邊，安裝在上支座上，其小齒輪與回轉(zhuǎn)支承的大齒圈嚙合。（兩臺(tái)電機(jī)為硬性連接）
方案要求：
塔式起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制的特殊性：回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是塔機(jī)慣性沖擊影響最直接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，臂架越長(zhǎng)，影響越突出。傳統(tǒng)的有級(jí)調(diào)速機(jī)構(gòu)無法解決這一難題，導(dǎo)致整機(jī)扭擺沖擊大，電機(jī)斷電后臂架溜車時(shí)間長(zhǎng)，就位很困難，回轉(zhuǎn)減速機(jī)容易損壞。由于塔式起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是拖動(dòng)塔吊上部的整體，其重量少則幾十噸，多則上百噸，大臂的長(zhǎng)度多在60米以上，一般要求要在十秒鐘左右要達(dá)到全速運(yùn)轉(zhuǎn)，也要在12秒左右穩(wěn)定的停止。在運(yùn)行中停車時(shí)，雖然回轉(zhuǎn)電機(jī)失去電源停止運(yùn)行，但塔機(jī)前臂、后臂仍然在巨大的回轉(zhuǎn)慣性作用下繼續(xù)減速回轉(zhuǎn)運(yùn)行，短時(shí)間造成吊物滑越目的地，而無法準(zhǔn)確落下，這就要求塔機(jī)操作人員要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提前一段距離連續(xù)點(diǎn)動(dòng)停車。目前塔式起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制方式大致分為以下幾種，第一、線繞試電機(jī)加液力耦合器控制；第二、(OMD)滑差電機(jī)控制；第三、（RCV）力矩電機(jī)調(diào)壓加渦流控制；第四、線繞試電機(jī)加渦流控制。以上的控制方式存在如下不足：（1）經(jīng)常發(fā)生減速箱輸出軸扭斷故障，嚴(yán)重影響此設(shè)備的正常運(yùn)行，增加了維修成本和維修次數(shù)；（2）啟動(dòng)嚴(yán)重不平穩(wěn)，對(duì)塔身沖擊較大，嚴(yán)重威脅著鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)行安全，降低澀北本身的使用壽命（3）在停車時(shí)塔身扭動(dòng)嚴(yán)重，偶有抖動(dòng)現(xiàn)象，使塔吊司機(jī)明顯感覺運(yùn)行不平穩(wěn)。（4）電器控制件容易損壞，配件費(fèi)用高。
電控方案設(shè)計(jì)：
針對(duì)上述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的特殊性，收獲公司提出了變頻器的控制方案：
第一：變頻器驅(qū)動(dòng)以及制動(dòng)
針對(duì)兩臺(tái)回轉(zhuǎn)電機(jī)：3.7 千瓦（配編碼器一個(gè)），選用收獲11KW 變頻器一臺(tái)，制動(dòng)電阻 1.6KW，85歐，編碼器卡一個(gè)形成閉環(huán)矢量控制。
使用收獲變頻器特有的一拖二矢量控制方式，做一拖二控制，利用11KW變頻器同時(shí)控制3.7KW的電機(jī)兩臺(tái);達(dá)到兩臺(tái)電機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候有同樣的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,通過閉環(huán)控制下的矢量控制，可以給電機(jī)輸出精確力矩，以及強(qiáng)大的制動(dòng)能力,并且可以更加準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速控制,達(dá)到較好的速度控制,提高工作效率。
第二：通訊方式：
收獲變頻器支持:模擬量、數(shù)值量信號(hào)（4-20MA，0-10V）輸入/輸出。如果需要構(gòu)建總線結(jié)構(gòu)Profiubs 通訊方式和MODBUS方式；可以選配收獲的通訊卡: MODBUS卡（選配）。可以將電源缺相、電機(jī)缺相、電機(jī)過載、電機(jī)接地、電機(jī)過載等故障以及力矩、電流、電壓等數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)以及監(jiān)系統(tǒng)中。并可以通過總線將數(shù)據(jù)指令傳輸?shù)阶冾l器中。
第三：防搖擺控制與定位控制
防擺軟件內(nèi)置（免費(fèi)） ：對(duì)于其他品牌的變頻器，為了使擺臂達(dá)到準(zhǔn)確啟停和精確的定位，就不得不另外購(gòu)置防止搖擺專用的搖擺卡，對(duì)與收獲變頻器而言，在其精確的矢量控制以及力矩控制的基礎(chǔ)上，并且結(jié)合的防搖擺軟件功能，在無需外購(gòu)搖擺卡的情況下就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)擺臂的精確點(diǎn)動(dòng)控制。這樣就可以提高塔機(jī)的工作效率，提高安全性、可靠性。
電氣主回路圖
方案實(shí)施效果：
采用如上方案后，利用收獲變頻其完整的控制性能，較好的加、減速性能，可以實(shí)現(xiàn)無沖擊加、減速，實(shí)現(xiàn)塔式起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行，實(shí)際運(yùn)行過程中回轉(zhuǎn)電機(jī)不會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，很大程度上延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命與保養(yǎng)時(shí)間。
變頻器可以實(shí)現(xiàn)：電源缺相、電機(jī)缺相、電機(jī)過載、電機(jī)接地、電機(jī)過熱、電機(jī)過載以及等功能，能為塔式起重機(jī)的維修保養(yǎng)提供準(zhǔn)確的參考。
采用變頻器控制塔式起重機(jī)回轉(zhuǎn)調(diào)速，可以最好的解決在起、止動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)勻加速，不存在速度的突變的問題。實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的運(yùn)行到停止全過程的可調(diào)控制。最大限度的降低應(yīng)力的突然釋放而造成的塔身抖動(dòng)。均勻的加減速控制，使機(jī)械的沖擊力減小到最小，實(shí)現(xiàn)了回轉(zhuǎn)起、止動(dòng)過程的平穩(wěn)運(yùn)行，消除了電機(jī)速度突變對(duì)減速箱的沖擊，最大限度的保護(hù)變速箱，同時(shí)減小對(duì)塔身鋼結(jié)構(gòu)的沖擊，最大限度的延長(zhǎng)塔吊的使用壽命，并可以大大節(jié)約電能。
方案元件清單
|
