偉創AC80矢量型變（biàn）頻器在卷揚機上的應（yīng）用

一、前（qián）言

卷揚（yáng）機又（yòu）叫絞車，由人力（lì）或機械動力驅動（dòng）卷筒（tǒng）、卷繞繩索（suǒ）來完成牽引工作的裝置。垂直提升、水平或傾斜拽引重（chóng）物的簡單起重機械。分手動和電動兩種。
電動卷揚機由電動機、聯（lián）軸節、製動器、齒輪箱和卷筒組成，共同安裝在機架上。對於起（qǐ）升度（dù）高和裝卸量大，工作繁忙（máng）的情況下，要求調速性能好，特（tè）別要空鉤能快速下降。對安裝就（jiù）位或敏感的物料，要能以（yǐ）微動速度下降。
    卷揚機包括，電動卷揚機（jī），建築卷揚機，微型卷揚（yáng）機主要產品有：JM電控慢速大噸位卷揚機、JM電控（kòng）慢速卷揚機、JK電控高速卷（juàn）揚機、JKL手控快速溜放卷揚機（jī）、2JKL手控雙快溜放卷揚機、電控手控兩用卷揚機、JT調速卷（juàn）揚機等，僅能（néng）在地上使用，可以通過修改用於船上（shàng）。它以電動機為動力，經（jīng）彈（dàn）性聯（lián）軸（zhóu）節，三級封閉式齒輪減速箱，牙嵌式聯軸節驅動卷筒，采用（yòng）電磁製（zhì）動（dòng）。卷揚機產品通用性高、結構緊湊（còu）、體積小（xiǎo）、重量輕、起重大、使用轉移方便，被（bèi）廣泛應用於建築（zhù）、水利工程、林業、礦山（shān）、碼頭等的物料升降或平拖，還可作現代（dài）化電控自動作業線的配套設備。
二、傳統卷揚機的控製方式
    卷揚提升機（jī）的工作特點是：啟動速度慢，轉矩大，加速平滑，停車平（píng）穩、準確。傳統的調速方法（fǎ）是：采用繞（rào）線轉子異步電（diàn）動機，通過集電環和碳刷在轉子回路中串入若幹段電阻，由接觸器（qì）控製接（jiē）入電阻的多少來控製轉速。
但存在以下缺點：
（1）串聯電阻調速（sù），其調速變（biàn）化（huà）呈跳（tiào）躍狀，使得減速機齒（chǐ）輪、天輪、中（zhōng）輪、料車與斜橋導軌之間，在加減速運行階（jiē）段均受到衝擊力的作用，設備易（yì）損壞，鋼（gāng）絲繩易疲勞，導致維修量大，檢修費用增加。
（2）串聯電阻調速（sù）範圍小，使得料車速度呈突變，減速後停車（chē）時仍有較高轉速，對製動（dòng）器和限位開關的調整精度要求高，且容易發生越位及掉道事（shì）故而影響生產。
（3）串聯電阻調速，使得料車起動及減速時，大部分（fèn）電能消耗在電阻器上；當電動機在電壓下降時，力矩下（xià）降，轉差率增大（dà），嚴重時，料車無法啟動，易於產生事故。
（4）能耗高（gāo），低速機（jī）械特性軟。因為轉速的降低是通過轉子外接電阻消耗能（néng）量來實現的，並且轉速越低，機械特性越軟，消耗在電阻中能量比例越（yuè）大，極不經濟（jì），而且電網電壓的高低對速度影響很大。
三、 AC80 矢量變頻器卷揚機控製方案
   偉創 AC80 矢量型變頻器采用全（quán）球領先的（de）矢量控製算法，把電機定子（zǐ）電流按坐標變換分解為轉矩電流分量和勵（lì）磁電（diàn）流分量，從而（ér）實現精確的轉矩控製。與 V/F 控（kòng）製算法相比具有低頻力（lì）矩特性好，動態響應特性好（hǎo），速度控製精度高（gāo）等優點。
當變頻器有（yǒu） 0.50Hz 輸出時即有（yǒu） 180% 以上的高起動（dòng）轉矩，保證（zhèng）懸空起動及低速運轉時的電機力矩，並可在  1:50 的（de）速度範圍內（ 1 ～ 50Hz ）以 100% 轉矩（jǔ）連續運行。速度調速偏差小於 ±1% 。並利用一個高速微處理（lǐ）器和最新一代（dài） DSP 來提（tí）高響應速度，在提升設備中對防止 “ 滑落 ” 很有效果，轉（zhuǎn）矩（jǔ）響應時間約 0.1 秒便可達到 150% 的轉矩。下落時，變頻器將受到較高（gāo）電勢的能量釋（shì）放過程，為保證變頻器不過壓跳（tiào）閘不被擊壞（huài），需增設能耗製動單元來保（bǎo）證（zhèng）變頻器的正常工（gōng）作。進（jìn）行製動時製動電阻與電機內部的有功損耗部分結合成製動轉矩（jǔ）。
1 ）傳統控製的變頻改造
 1 、短接繞線電機轉子（zǐ）繞組（zǔ），取消原串電（diàn）阻（zǔ）調速方案；也可設計（jì）切換回路，將原串電阻調速方案作為備用方（fāng）案。
 2 、將電機抱閘係統獨立供（gòng）電，由變頻器輔助控製。
 3 、將原調速裝置改造，使其可以控製（zhì）變頻器速度（dù）。
 4 、將變頻器故障保護信號串入安全（quán）回路。
該方案改造簡單設備投資少，可以很好的利用原控（kòng）製（zhì）係統，且不改變操作（zuò）工人的操作習慣。它適（shì）合控製係統較完善的卷揚機係統變頻改造。
2 ）成套卷揚機變頻控（kòng）製係統
1 、采用 AC80 矢量型變頻器作為調速係統核心，采（cǎi）用（yòng） PLC 作（zuò）為（wéi）控製係統核心。
 2 、根據配置不同可設（shè）計多種保護。且可按需要靈活（huó）定製控製係統。
根據卷揚機工藝控製（zhì）要求及信號係統發出（chū）的（de）信號指示，控製卷揚機的啟動，加速（sù）運行，減速，停車等過程，運行（háng）平（píng）穩可靠。
 (1) 實現卷揚機的行程監視和位置閉環控製，具有完善的深度和速（sù）度顯示及控製功能。
 (2) 實現卷揚機主回路控製器（qì）件真空化和無觸點化的要求，采用 PLC 控製，硬件配置簡單，軟件（jiàn）編程靈活，調試（shì）方便且維護量小。同時具有良好的閉環性能。
 (3) 提高（gāo）卷（juàn）揚機運行的安全可靠性和控製技術水平，對降低設備故障率，提高（gāo）生產效率，減輕操作人員的勞動強度發揮著重要作用。
 (4) 安全保護及聯鎖（suǒ）功能。安全回路（lù）閉鎖了卷揚（yáng）機的運行條（tiáo）件，隻有當外部設備運行（háng）正常，具備開車條件後，才允（yǔn）許卷揚機運轉，安全回路閉鎖了卷揚機（jī）的全部重故障保護信號（hào），故障一旦發生，卷揚機立即進入緊急製動（dòng）；排除故障後方可繼續運行。
（5） 完善的綜合後備保護功能。
（ 6 ）利用光電編碼器實（shí）現對卷揚機的運行速度及位置的（de）數字化檢測和控製，提高係統控製精度以及可靠性。
（ 7 ）安全回路雙冗餘，至少有一路軟件安全回路，一路（lù）硬件安全回路。
（ 8 ） PLC 本身故障如“死機”“電池電壓低”“數據傳送錯誤”應能可靠檢測出（chū）來並采取相應的（de）保護措（cuò）施。
（ 9 ）一（yī）路速度檢測及（jí）深度檢測有問題而另一路正（zhèng）常（cháng）情況（kuàng）下應（yīng）能用（yòng） PLC 進行限速開車。
（ 10 ）自動（dòng）發送位置信號（hào），如減速、停車、定（dìng）點、過卷信（xìn）號等；重要的點如減速、過卷有兩路（lù）以上共同起作用。
（ 11 ）速度（dù）、深度有完全獨（dú）立的兩路並進行相互比較，比較時間間隔不大於 1 秒，速度、深度不正確的情況下會立即采取必要的防止（zhǐ）事故擴大的措施。
四、結束語
      偉創 AC80 矢量（liàng）變頻器以其（qí）優異的性能，大大的提高了傳統卷揚機運行穩定性和安全性，減少了設備的維護工作。偉（wěi）創電氣為卷揚機定製的控（kòng）製係統集合了（le）眾多安（ān）全技術和自動控製功能，為卷揚機設備廠家提供了全套電控解決方案，也可使老舊的卷揚機（jī）煥（huàn）發青春。自推（tuī）出使用以來，獲得了用戶的一致好（hǎo）評，也解決了眾多機（jī）械廠（chǎng）家電控落後的問題，取得了良好的社會效益和經濟效益。