摘 要：在介紹卷揚機結(jié)構(gòu)原理的基礎上。重點論述基于臺達" title="臺達">臺達大功率變頻器的188噸巨型卷揚機變頻驅(qū)動技術。
關鍵詞：卷揚機 提升機構(gòu) 機械制動器
1 引言
根據(jù)我國的十一五規(guī)劃，我國的起重機械行業(yè)將重點發(fā)展大型散料港口裝卸運輸系統(tǒng)成套設備" title="成套設備">成套設備；大型集裝箱裝卸搬運成套設備；大型港口/公路鐵路貨運的集裝箱裝卸運輸系統(tǒng)成套設備；大型機械式立體停車系統(tǒng)成套設備；大型水電站專用起重機；大型冶金起重機；汽車、造船和制造業(yè)生產(chǎn)線所需的智慧、柔性化各種物料搬運成套設備；城市固體垃圾分撿處理系統(tǒng)所需的垃圾搬運設備。以上幾個西分類別將在未來幾年保持高速增長。
近五年起重運輸設備制造業(yè)保持了年均30%以上的增長速度，2007年行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達到2174.73億元，增長率達到31.39%。2008年2718.41億元，增長25%。目前我國起重機械市場前景十分看好。
188噸卷揚機屬于特大型起重機械，在國內(nèi)都屈指可數(shù)，配上變頻器更是國內(nèi)首次，是國內(nèi)卷揚機制造業(yè)的里程碑。本文重點介紹臺達大功率變頻器在188噸卷揚機研制中的應用技術。
2 卷揚工藝簡介
卷揚機（又叫絞車）是利用杠桿原理結(jié)合柔性繩索機械動力驅(qū)動卷筒的卷繞繩索運動，完成物料移動工作的通用機械。卷揚機既可以可以垂直提升也可以水平或傾斜拽引物料。電動卷揚機由電動機、聯(lián)軸節(jié)、制動器、齒輪箱和卷筒組成，共同安裝在機架上。
根據(jù)卷揚機噸位否符合國家標準的角度：卷揚機分為國標卷揚機、非標卷揚機。國標卷揚機指符合國家標準的卷揚機，非標卷揚機是指廠家自己定義標準的卷揚機）通常只有具有生產(chǎn)證的廠商才可以生產(chǎn)國標卷揚機，價格也比非標卷揚機貴一些。
常見的卷揚機噸位有：0.3T卷揚機 0.5T卷揚機 1T卷揚機 1.5T卷揚機 2T卷揚機 3T卷揚機 5T卷揚機 6T卷揚機 8T卷揚機 10T卷揚機 15T卷揚機 20T卷揚機 25T卷揚機 30T卷揚機。
3 變頻器卷揚機設計
3.1 卷揚提升要求
（1）提升188噸負載不溜鉤
?。?）在空中二次啟動不溜鉤。
（3）速度從3HZ--50HZ運行平穩(wěn)，無共振。
3.2 卷揚機動力結(jié)構(gòu)
卷揚機起升機構(gòu)圖片如圖1所示。
卷揚機電機銘牌參數(shù)：額定功率：110KW，額定電流：207A，額定電壓：380V，額定頻率：50HZ，額定轉(zhuǎn)速：740rpm ，如圖2所示。
卷揚機制動器：2臺，如圖3所示。
圖1 188噸卷揚機提升機構(gòu)
圖2 110 千瓦卷揚電機
圖3 機械制動器
4 臺達變頻器應用設計
4.1 臺達C2000變頻器
臺達C2000大功率系列變頻器采用磁場導向的向量控制，不但可做速度控制且可作為伺服位置控制" title="位置控制">位置控制，同時在位置控制可達到點對點定位、獨特的動態(tài)響應性能，可以很好地滿足上述控制要求。四象限運行方式適用于卷揚機勢能負載要求的驅(qū)動與制動的雙向能量傳輸。
C2000系列變頻器的技術性能優(yōu)勢：
?。?）優(yōu)異的速度/轉(zhuǎn)矩/位置控制模式、雙額定設計（ND一般負載/HD重負載）；
?。?）優(yōu)異的四象限轉(zhuǎn)矩控制及轉(zhuǎn)矩限制；
?。?）感應馬達與同步馬達控制雙機一體；
?。?）內(nèi)建臺達PLC功能、安全停車機能、煞車制動單元；
?。?）LCD液晶顯示，開機畫面可顯示客戶LOGO
（6）驅(qū)動系統(tǒng)網(wǎng)絡化；
?。?）同步定位控制功能；
?。?）長壽命設計與重要零件之壽命偵測；
（9）增強的環(huán)境耐受性與保護；
?。?0）全球安規(guī)相容于CE/UL/CUL；
?。?1）模塊化設計易于維護與擴充；
?。?2）高速通訊接口且內(nèi)建CANopen及MODBUS工業(yè)總線" title="工業(yè)總線">工業(yè)總線， 并可選購PROFIBUS-DP、
DeviceNet、 MODBUS TCP、EtherNet/IP Cards等工業(yè)總線。
臺達C2000系列變頻器如圖4所示。主卷揚鉤變頻器接線方式如圖5所示。
圖4—1 臺達C2000系列大功率變頻器VFD1100C43A
圖4-2 制動單元VFDB4132 4-3 80KW4.5歐姆制動電阻柜
4-4 變頻器主柜
4.4
圖5 主卷揚鉤變頻器接線
4.2 變頻器基本參數(shù)設定
?。?）確認機種代碼與銘牌相符。
?。?）控制模式00-11選擇2（SVC）；控制模式00-16選擇1（重載模式）
4.3 選擇參數(shù)01群設定電機參數(shù)
（1）01-00最大操作頻率（電梯速度）50HZ；
（2）01-01第一輸出頻率（電機銘牌）50HZ；
（3）01-02第一輸出電壓（電機銘牌）380V。
4.4 選擇參數(shù)05群設定電機參數(shù)
?。?） 05-01電機滿載電流(額定電流) 207A；
?。?） 05-02電機額定功率110KW；
?。?） 05-04電機極數(shù) 8極；
（4）05-03電機額定轉(zhuǎn)速740r/min。
注意：必須設定1-01，5-04，最后設定5-03，否則之前兩個參數(shù)會關聯(lián)5-03的數(shù)值變化。
4.5 電機參數(shù)自動量測
按PU鍵此時PU燈亮起，進入?yún)?shù)05-00設定為2，按RUN執(zhí)行電機參數(shù)自動量測
此自動量測不需釋放機械抱閘。自動量測過程中LED會顯示tUn，當tUn消失后表示參數(shù)已經(jīng)量測結(jié)束并已將結(jié)果存入05-06到05-09， 05-05人工輸入05-01*0.4。
4.6 I/O設定
外部端子只有正反轉(zhuǎn)信號輸入，頻率來源有西門子S7-200通過模擬量0-10V給定，機械抱閘也是S7-200控制。變頻器只需要提供足夠的提升和制動力矩控制電機正常上下行即可。
4.7 相關參數(shù)調(diào)整
（1）1-12=2秒，第一加速時間
（2）1-13=2秒，第一減速時間。
?。?）7-01=80，直流制動準位。
（4）7-02=2秒，啟動直流制動時間。
?。?）7-03=3秒，停止直流制動時間。
（6）7-04=2HZ，停止直流制動頻率。
通過現(xiàn)場實際卷揚機工程提升實驗，臺達C2000變頻器驅(qū)動成功起重188噸負載。通
過同等功率選型，充分考驗了C2000的過載能力。下行重載制動效果很好，沒有出現(xiàn)溜鉤情況，所有條件滿足客戶需求，4套C2000變頻器驗收交付客戶。
5 結(jié)束語
隨著自動化程度的不斷提高，變頻器改造技術將廣泛應用于起重行業(yè)" title="起重行業(yè)">起重行業(yè)，無論是提升還是行走，旋轉(zhuǎn)，變頻調(diào)速技術起到越來越重要的作用。C2000變頻器在起重行業(yè)的出色表現(xiàn)深受用戶的喜愛，隨著市場的應用越來越廣泛，C2000變頻器將會有更大的發(fā)展空間。