CHV100變頻器在塔吊回轉控制中的應用

1、引言

現在，我國的建筑用塔式起重機已越來越普遍，從普通的多層建筑、房地產工程、高層建筑到大型的鐵路工程、橋梁工程、電力工程、水利工程，到處都有塔機的應用。計算機輔助設計、微電子技術、程控語言控制技術都在塔機上得到了應用。其中啟升機構、回轉機構、小車變幅機構的控制發展趨勢是采用變頻器控制。
回轉機構的特點是具有較大的慣性沖擊，啟動過快沖擊大，停車和打反轉都不允許過快過急，否則不僅運轉不平穩，還會損壞機構。較好的解決辦法是采用變頻調速使起制動平穩。并且采用變頻器控制以后使系統控制更為簡單，控制系統具有多重保護，使系統更加安全可靠。

2、山西工程機械廠塔吊變頻控制方案

2.1 塔吊回轉變頻控制原理
山西工程機械廠是一家專業生產建筑起重機（俗稱：塔吊）的廠家，以前使用通用型變頻器(V/F控制)，由于機器低頻轉矩太小，造成啟動過程旋轉臂抖動厲害。
現改用英威騰CHV100-004-4（帶6極3kW三相異步電動機）高性能矢量變頻器，能很好地解決上述問題。電氣接線圖如下：

改造時，起初沒加制動電阻，停車時旋轉臂前進角度太大（40Hz，吊了1噸重物），啟動過程旋轉臂偶爾出現抖動，主要因為啟動時輸出力矩不夠（電機在啟動過程出現停車現象）；而停不下來時，塔吊司機習慣打反轉，變頻器經常跳OU2。
后來加上2倍標準（功率）的制動電阻，經優化變頻器停車參數后，停車時，因為慣性，旋轉臂前進角度不到20度（40Hz，吊了1噸重物），已經達到建筑起重機國標標準。
通過更改加減速時間，提升啟動轉矩和啟動頻率，電動機從未出現過停車和抖動等現象。

2.2 變頻器主要功能碼設置
P0.01 1 端子指令通道；
P0.03 5 多段速運行設定；
P0.11 7.0 加速時間；
P0.12 15 減速時間；
P0.17 1 電機參數自學習；
P1.00 2 轉速追蹤再啟動；
P1.01 4.0 直接啟動開始頻率；
P1.02 0.1 啟動頻率保持時間；
P1.05 1 加減速方式為S曲線型；
P1.06 20 S曲線開始段比例為20%；
P1.07 20 S曲線結束段比例為20％；
P1.08 0 自由停機；
P3.00 30 速度環比例增益；
P5.00 1 HDI1為開關量輸入；
P5.02 1 S1端子為正轉運行；
P5.03 2 S2端子為反轉運行；
P5.04 16 多段速端子1；
P5.05 17 多段速端子2；
P5.06 18 多段速端子3；
P5.07 7 HDI1端子故障復位；
P8.16 10 故障自動復位10次。
其他詳情參見《CHV系列矢量變頻器說明書》。

3、總結
由于塔吊回轉機構具有較大的慣性沖擊，啟動過快沖擊大，如果停車和打反轉過快過急，將使系統運轉不平穩，甚至停機，還會損壞機構。因此，選用力矩特性優越的英威騰CHV變頻器，選配較大功率的制動電阻，并設定合適的加減速時間和啟停方式等才能克服上述問題。