1.引言
随着电力电子技术及自动化控制技术的迅速发展,近代交流传动逐渐成为电气传动的主流。在异步电动机调速系统中,效率xx、xxxx的是变频调速系统。伴随着变频调速技术的发展,变频调速系统以其稳定的性能慢慢的取代了原有的机械调速系统。
随着变频传动技术的不断发展,高性能变频器在港口起升设备中得到了广泛应用。丹佛斯的VLTFC-302 磁通矢量变频器以其出色的起升特性应用在江西国际集装箱码头两套 35T 龙门桥式起重机系统中。
2.系统工作方案
2.1.起升系统性能要求
门式起重机系统等起升设备是典型的位能性负载,对传动系统有一些特殊的要求:
1) 起动时具有大的起动转矩,通常会超过 160%的额定转矩;在提升加速过程中提供高于200%以上的动态加速转矩。
2) 由于系统中采用电磁机械抱闸进行煞车制动,所以变频器在起动、运行、和停止的各个时序中必须对此进行有效的xx控制。
3) 由于吊钩在下降的过程中,电机处于发电状态,必须通过电能回馈单元或电阻制动单元来处理这部分能量。
4) 变频器必须能承受被吊重物的起升和接触地面的时候,产生大的冲击性电流。
5) 对于采用双机拖动的同轴起升变频传动控制系统还要充分考虑主从电机的控制方式,确保主从负荷分配均匀。
6) 充分考虑到负载转矩类型,运行方式,电源质量,运行状态及降低投资成本选择变频器的容量。
2.2.采用的丹佛斯变频器 VLTFC-302 主要性能
VLTFC-302
是丹佛斯满足起重机等起升应用和其他高性能应用的新一代磁通矢量变频器:
1)VLTFC-302 具有极优的转矩特性,闭环控制时 160%的零速保持转矩(60s),180%的起动转矩(0.5s) ,2ms 内 160%额定转矩快速响应,及快的转矩控制补偿。
2)100%的电机励磁电流控制、检测转矩和控制转矩的方向的能力,自动的负载检测,平滑的负载转移运行,满足起重应用中的控制条件。
3)对于起升应用中的负载急剧变动的应用中,拥有强大的输出驱动能力,不会出现过载,过温的情况。
4)VLTFC-302 转矩控制精度在闭环时高达±0.01‰,远高于其他的类型的变频器的水平。同时xx的测量电机的三相实时电流,与其他具有相同 FLUX 等级的变频器只测量两相电机电流相比具有更高的精度和快速的响应。
5)具有内置的电阻制动控制单元,无需外部扩展。(对于不采用电阻制动的系统,丹佛斯可以提供 REVCON 能量回馈单元 ,可将大量的机械能量回馈电网,更加节能)
6)全面的保护功能:
a)对±10%的电源电压波动进行全面的补偿;
b)针对短时间电压下降,瞬时失去电源,瞬时高压/浪涌电压具有独特的设计;
c)百分百输出相间短路,接地保护,10us 内切断输出;
d)具有煞车电阻等监测功能确保制动环节安全可靠。
2.3.系统工作原理
1)在起重应用中,控制机械电磁抱闸并实现起升应用的时序控制:
VLTFC-302 变频器通过继电器输出控制选择的机械制动控制来实现。并结合 120,121,130,131,223 的起动过程参数,122,123,225 ,163 的停止过程参数的合理设置完成应用控制。对于起停的运行控制可以通过外部端子由 PLC 控制来实现,不同挡位的速度可以利用切换内部预置的不同给定值或切换 4 套设定菜单完成。
2)采用主从负荷分配的控制
对于采用机械轴连接的两台电机的拖动系统,为确保运行的稳定性,安全性和可靠性,需要对两台电机进行负荷分配的控制。VLTFC-302
所具有的速度闭环和速度反馈转矩控制等多种控制方式,转矩正负方向的检测能力,160%转矩输出,转矩给定特殊处理,RS422 线驱动编码器反馈接口和方便的 PID 参数调控特性等使得主从转矩控制的负荷分配实现了转矩响应快,动态和静态的力矩均衡的理想效果。在系统中主机采用速度闭环控制,从机采用速度闭环的转矩控制方式,主机输出-160%—+160%的转矩,从机接受主机的正负转矩给定,实现快速跟踪主机转矩的四象限的运行。
3.调试与结论
该系统从设备选型,设计,安装调试到投入运营,在短时间内顺利完成,运行效果良好,达到了用户的预期目标,受到了用户的好评。为企业创造了极大的经济效益,极具推广价值。更详细的资料或不明之处,请联系丹佛斯中国物流输送