1 引言
隨著工業生產對起重機調速性能要求的不斷提高,傳統的起重機調速方法如:繞線轉子異步電動機轉子串電阻調速、晶閘管定子調壓調速和串級調速等,它們共同的缺點是繞線轉子異步電動機有集電環和電刷,要求定期維護,再加上大量繼電器、接觸器的使用,致使現場維護量較大,調速系統的故障率較高,并且調速系統的綜合技術指標較差。
交流變頻調速技術在工業界的廣泛應用,為交流異步電動機驅動的起重機大范圍、高質量地調速提供了全新的方案。
ABB全新概念產品ACS800系列變頻器用于控制1.1~2800kW的交流電機,它具有高性能的調速指標,可以使用結構簡單、工作可靠、維護方便的鼠籠式異步電動機,并且高效、節能,維護工作量小,保護監測功能完善,運行可靠性較傳統的交流調速系統有較大的改善。其另外一大優點就是全功率范圍內統一使用了相同的控制技術,例如啟動向導,自定義編程,DTC控制,通用備件,通用的接口技術,以及用于選型、調試和維護的通用軟件工具。此項改進使得全系列配件達到了最大限度的統一,給用戶帶來了巨大的經濟效益。
2 抓斗式卸船機示意圖、工作過程及對轉動系統的要求
抓斗式卸船機是大型港口、電廠、冶金、化工等行業碼頭散狀貨物裝、卸船重要裝備之一,適用于包括煤、礦石、水泥、化工原料、糧食等散狀貨物的裝卸。
其主要的工作過程為從船上將散貨抓起后運送至岸邊的傳送帶上。在其運動過程中主要包括起升、開合、俯仰、大車、小車等傳動點,它們分別由單獨的控制單元及逆變單元驅動,對變頻器控制精度要求較高。
ACS800變頻器核心技術就是直接轉矩控制(DTC),是目前工業應用中先進的交流異步電機控制方式。DTC的杰出的性能及ABB針對各種工業應用的專用控制宏,使得ACS800變頻器適用于各種領域并有著杰出的表現。圖2為DTC與PWM調速響應波形比較。
ABB變頻器持續不斷的在完善用戶界面。啟動向導的使用,使ACS800變頻器的調試變得非常簡便。與傳統的參數編程相比,ACS800變頻器的自定義編程作為全系列的標準配置,就像傳動產品內置了小型的PLC,不需要添加任何附加的軟硬件就可實現強大的功能,具有更好的適應性。同時ACS800變頻器全系列已經內置了電抗器,無需用戶額外投資。
此外,在ACS800變頻器內部還可以同時再安裝三個可選模塊:I/O擴展模塊,現場總線適配器模塊,脈沖編碼器接口模塊或PC機的接口模塊。對于這些模塊,無任何附加空間和電纜的要求。
3 設計方案
根據用戶的要求和我們所了解的現場實際情況,我們將該提升系統的以下方案進行綜合設計:
按照電壓等級,本系統劃分為傳動部分和控制部分。










