4. 能耗分析

線繞式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路串入電阻后，其機(jī)械特性如下圖所示。

因轉(zhuǎn)差變大，機(jī)械特性變“軟”，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL不變的情況下，拖動(dòng)系統(tǒng)的工作點(diǎn)由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，轉(zhuǎn)速由n1降為n2。其定子電磁輸入功率分配情況如下：

1.       電磁輸入功率為：

Pin = TL·n0

2. 電機(jī)輸出功率為（曲線②）：

Pout = TL·n2

3. 電機(jī)損失功率為（曲線②）：

△P = TL·( n0- n2 )

如上圖所示，①、②號(hào)曲線分別為線繞式電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入電阻前、后的機(jī)械特性曲線。圖中陰影部分表明電機(jī)在串入調(diào)速電阻后，其功率損失增大許多，且機(jī)械特性偏“軟”，電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力明顯下降。

   提升機(jī)變頻調(diào)速方案

近年來，隨著變頻技術(shù)的日益成熟，以及變頻器價(jià)格的不斷降低，變頻調(diào)速技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，加之國(guó)家對(duì)節(jié)電節(jié)能技術(shù)的積極推廣，起重機(jī)械的變頻改造已成為趨勢(shì)。

深圳市英威騰電氣有限公司作為國(guó)內(nèi)主要變頻器專業(yè)制造商，始終致力于變頻器的市場(chǎng)推廣與行業(yè)應(yīng)用。2004年推出的CHV系列高性能矢量變頻器，已廣泛應(yīng)用于注塑機(jī)械、提升機(jī)械、拉絲機(jī)械、紡織機(jī)械、數(shù)控機(jī)床等要求較高的場(chǎng)合。下文將以CHV矢量變頻器為核心，詳細(xì)闡述提升機(jī)械變頻調(diào)速方案。

● 工藝要求及變頻控制要點(diǎn)

1．調(diào)速范圍

大型吊車多采用有級(jí)調(diào)速，速度檔位選擇常采用凸輪控制器，調(diào)速比一般小于10；CHV高性能矢量變頻器具有16段速設(shè)定功能，在閉環(huán)矢量控制模式下，其調(diào)速范圍高達(dá)1：1000，可輕松滿足需求；

2．制動(dòng)定位

大車、小車及起升機(jī)構(gòu)都要求有定位功能，較重負(fù)載制動(dòng)定位時(shí)，拖動(dòng)電機(jī)常處于再生制動(dòng)狀態(tài)；變頻調(diào)速時(shí)，需加裝制動(dòng)電阻，采用電制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)相結(jié)合的制動(dòng)方式，以確保準(zhǔn)確停車；

3．吊鉤啟動(dòng)

吊鉤從地面拖動(dòng)重物啟動(dòng)時(shí)，為避免機(jī)械沖擊，啟動(dòng)檔的速度不能過快；CHV變頻器具有豐富的加減速預(yù)設(shè)曲線，吊鉤啟動(dòng)可選擇“S”型加速曲線，保證加速過程平穩(wěn)順暢；

4．溜鉤處理

吊鉤拖動(dòng)重物起停時(shí)，電動(dòng)機(jī)與抱閘裝置配合不當(dāng)，容易造成重物滑落，即所謂“溜鉤”問題； CHV變頻器在閉環(huán)矢量控制模式下，0Hz運(yùn)行時(shí)最大可輸出180%的額定轉(zhuǎn)矩，能很好解決吊車溜鉤問題。

●  節(jié)能分析

右圖為異步電動(dòng)機(jī)主回路串接變頻器后的機(jī)械特性圖。

圖中曲線①為電機(jī)調(diào)速前的機(jī)械特性，曲線③為電機(jī)變頻調(diào)速后的機(jī)械特性。對(duì)比可知，變頻器調(diào)速的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)就是在調(diào)速的同時(shí)能夠調(diào)整供電電壓，使電機(jī)的機(jī)械硬性基本保持不變。相比繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差調(diào)速，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL不變的情況下，變頻調(diào)速具有較好的節(jié)能效果。其電磁輸入功率分配情況如下：

1．電磁輸入功率為：

Pin’ = TL·n0’

2．電機(jī)輸出功率為（曲線③）：

Pout = TL·n2

3．電機(jī)損失功率為（曲線③）：

△P = TL·( n0’ - n2 )

● 變頻器電控方案

深圳市英威騰電氣有限公司成功改造的橋式抓斗吊車電機(jī)參數(shù)及需選配變頻器清單如下：

電控方案說明：