變頻控制系統(tǒng)在天車大車行走中的應用

崔凱　陳新

[摘 要]本文先對傳統(tǒng)的天車大車行走控制方式存在的不利之處進行簡要分析，然后對變頻控制系統(tǒng)地技術要點及技術優(yōu)勢進行了介紹。

[關鍵詞]轉矩、轉差率、變頻器、變頻調速

中圖分類號：TH215 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）13-0340-01

1.前言

天車在鋼鐵企業(yè)多數屬于生產用行車，特別是在加熱爐區(qū)域使用的天車，擔負著生產線的原料鋼坯上料裝爐、坯料倒運等生產任務。部分天車由于工作任務性質使其載重負荷長期在大車一側，導致大車運行載荷長期不均。天車傳統(tǒng)控制系統(tǒng)采用的是簡易的繞線電機、接觸器式的變轉差率調速方式，這種調速方式是一種以犧牲轉速來滿足轉矩要求的調速方法，如圖1。

由于是高滑差率，加之天車大車載荷十分不均，導致重載的一側電機轉速低、轉矩大，輕載的一側電機轉速高，轉矩小。如此一來天車大車車體長期處于扇形扭矩下運行，應力作用在大車端梁處，導致端梁裂紋、開焊，惡性循環(huán)使得天車處于帶傷狀態(tài)。

2、變頻控制控制系統(tǒng)的技術要點

為了改變速度與轉矩不匹配導致的大車車體扭轉，經過研討、分析及可行性方面從變頻調速、變極調速、變轉差率調速等多種異步電機調速形式中，變頻調速是現(xiàn)在比較通用的一種調速手段，其控制性能、經濟性、穩(wěn)定性等指標大大優(yōu)于傳統(tǒng)調速形式。因此優(yōu)選變頻調速控制系統(tǒng)。

（1）為了能夠對大跨度的車體進行速度差補償，不再使用一拖二式的拖動形式，而是采用一拖一式的拖動形式。這樣一來可以為兩個大車拖動電機單獨設定運行頻率、加減速時間等參數，從技術手段上徹底消除車體的扇形扭轉；

（2）安全性方面，將兩臺變頻器運行指令互鎖，一旦出現(xiàn)一臺變頻器故障，另外一臺也隨即停車，防止故障運行造成大車車體嚴重扭轉；

（3）操控性方面，變頻控制系統(tǒng)對天車工的操作無任何特殊要求，并且系統(tǒng)能夠自動濾除天車工打反車制動、急加速等非正常操作，安全性優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)。

3、變頻控制系統(tǒng)的技術優(yōu)勢

采用變頻系統(tǒng)進行控制的天車在使用中有以下優(yōu)勢：

（1）大車啟動時速度響應好，無滯后感；

（2）大車停止時速降均勻，停車平穩(wěn)；

（3）大車點動操作時起步平緩，無突然加力的沖擊感；

（4）人為故意急加速、打反車操作時，速度變化均勻，無機械沖擊，整車運行平穩(wěn)，無失速現(xiàn)象；

（5）人為制造單臺變頻器故障時，另一臺變頻器迅速停止，整車以抱閘機械制動方式慣性平穩(wěn)停車，無車體扭轉；

（6）改造后大車電機制動抱閘，在電機啟動前打開，電機停止后制動，只起到定位作用，幾乎無機械磨損。使用壽命大大延長；

（7）大車停止時依靠變頻器制動電阻來制動，節(jié)能、無機械磨損。

4、結束語

采用先進的現(xiàn)代交流變頻調速技術，對傳統(tǒng)的門、橋式起重機所有電力拖動系統(tǒng)進行技術改造，使門、橋式起重機實現(xiàn)平穩(wěn)操作，提高運行效率，改善超負荷作業(yè)，消除起制動沖擊，減少電氣維護，降低電能消耗，提高功缺因數等均可取得良好實效。同時該系統(tǒng)還具有過電流、過電壓、欠電壓和輸入缺相保護，以及變頻器超溫、超載、超速、制動單元過熱、I/O故障保護、電動機故障保護等顯著特點。

參考文獻

[1] 馬小亮.《大功率交交變頻調速及矢量控制技術》.機械工業(yè)出版社.

[2] 姚錫祿.《變頻器控制技術與應用》.福建科學技術出版社.

[3] 姚錫祿.《變頻器控制技術入門與應用實例》.中國電力出版社.