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3.1.4功率优化 功率优化功能换句话说就是轻负载升速，它是采用弱磁升速实现在电机的额定速度（基速）以上调速，但这样会降低电机的输出转矩。为了确保电机在弱磁调速范围内始终能够产生足够的转矩控制负载，要计算出一个最大的允许速度，这种功能就叫功率优化。如果功率优化模块收到轻负载升速允许信号，就意味着允许加速到最大速度，计算出的最大速度给定用于积分单元的输入，电机将加速到相应的速度。在向着基速加速时，在速度达到90%基速时，功率优化模块将用以下公式计算出最大允许速度：最大允许速度=基速×TQLIM／TORQHOLD。公式中TQLIM为正向/反向运行时的最大转矩限制，TORQHOLD是由功率优化模块计算出的托住负载所需的转矩。功率优化贯穿于电机加速的过程中，用测量出的总转矩（负载转矩+加速转矩）来计算弱磁调速状态下不超过电机额定故障转矩的最大允许速度。 3.1.5转矩监视 转矩监视功能用于监测电机转矩，检查电机在加减速时是否能够跟随速度给定，在正常运行和加减速期间是否产生过度的速度偏差。如果速度偏差的绝对值超过设定值且时间长于设定时间，变频器将因为转矩故障而跳闸。 3.2起升变频器的容量计算与配置 起升机构要求的起动转矩为1.3—1.6倍的额定转矩，考虑到需有125%的超载要求，其最大转矩需有1.6—2倍的额定转矩，以确保其安全使用。对于拖动等额功率电动机的变频器来说，可提供长达60秒、150%额定转矩的过载能力，因此过载系数k=2/1.5=1.33。 在变频器容量选定后，还应做电流验证，即： ICN≥kIM 式中：k为电流波形修正系数（PWM调制方式时取1.05—1.1）；ICN为变频器额定输出电流，A；IM为工频电源时的电动机额定电流，A。 1100t变频调速门式起重机有两个独立驱动的起升机构，每个起升机构由2台电动机同步驱动各自的钢丝绳卷筒转动，再经过动滑轮组多级减速提升吊钩。起升机构的变频调速传动方案采用一台变频器带一台电动机的“一拖一”方案，变频器选用ACC600直接转矩控制型提升机专用变频器，为了提高低速传动时的动态特性和高转矩输出能力，每台电动机采用带脉冲编码器的闭环控制。每个起升机构的2台变频器之间采用ACC600变频器提供的具有角同步控制功能的主从控制宏方案，这些控制方案可以实现2台电动机的精确同步控制和转矩平衡分配。 按照上述变频器选用、计算公式进行换算，双起升机构选用4台ACC601-0120-3提升机专用变频器，其技术参数：Shd=100KVA，Phd=75KW，I2hd=147A（4/5min负载周期重载应用）。变频器配用的4个脉冲编码器为NTAC-02，其技术参数：fmax=100KHz，Vcc=24VDC，1024ppr，6路A、A、B、B、Z、Z推挽信号输出。如图1所示，每个起升机构2台驱动变频器之间提供同步控制功能的主从控制宏通过变频器主机与从机通道CH2之间的主/从通讯链接实现。起重机的各种操作信号只送给主机变频器，从机变频器经由主从光纤通讯链路受控于主机变频器，在本例中主传动是典型的速度控制，从机变频器跟随主机的速度给定。用于速度闭环控制的脉冲编码器模块NTAC-02连接于相对应变频器的通道CH1，且必须设置下列参数：①50.04ENCODERCHANNEL：CHANNEL1；②70.03CH1BAUDRATE：4Mbit/S。 点击此处查看全部新闻图片 3.3再生能量的处理 当采用变频器传动的起升机构拖动位能性负载下放运行时，异步电动机将处于再生发电状态。逆变器中的六个回馈二极管将传动机构的机械能转换成电能回馈到中间直流回路，并引起储能电容两端电压升高。若不采取必要的措施，当中间直流回路电容电压升到保护极限值后变频器将过电压跳闸。 在高性能的工程型变频器中，对连续再生能量的处理有以下两种方案。①在中间直流回路设置电阻器，让连续再生能量通过电阻器以发热的形式消耗掉，这种方式称为动力制动；②采用再生整流器方式，将连续再生能量送回电网，这种方式称为回馈制动。动力制动方式控制简单、成本低，但节能效果不如回馈制动。回馈制动方式虽然节能效果好，能连续长时制动，但控制复杂、成本较高。应该注意的是，只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网压降不大于10%），才可以采用回馈制动方式。对于采用滑触线供电的门式起重机，应特别注意防止滑触线电刷接触的间断，如果不能保证这一点，应采用动力制动方式，以保证起升机构持续下降时调速制动的可靠性。因此，1100t门式起重机的变频调速系统采用动力制动方式处理各运行机构的再生能量。关于各机构采用动力制动方式后的元器件选用和计算,可参阅参考文献2，限于篇幅，此不赘述。 按照制动单元和制动电阻选型、计算公式进行换算，双起升机构的每台变频器ACC601-0120-3配用2台ABB公司的NBRA-659型制动单元，其技术参数：PBRmax=352.8KW；每台制动单元配置并联连接的2台SAFUR200F500型制动电阻,其技术参数：PRcont=13.5KW，R=2.7Ω，ER=5400KJ（400秒钟工作周期）。 4系统调试 4.1通电前的检查 在变频器外围接线检查中应注意以下几个方面： （1）电源线应与R、S、T端子连接，绝对不能连至U、V、W端子上。制动单元与变频器连接时，注意其正负极性应与变频器直流母线正负极性相一致，制动电阻与制动单元连接时，不能存在短路、接地现象。 （2）端子、连接器的螺钉是否紧固。端子之间，外露导电部分有无短路、接地现象。所有接地端子必须良好接地。 （3）主从连接、扩展DI模块与变频器之间的光纤连接是否正确，制动单元内部的电压等级跳线是否正确。 （4）起升、大小车机构的机械制动器是否安全，制动器接线是否正确。 4.2双起升机构变频器系统功能参数设置 ACC600系列变频器在出厂时，所有的功能码都已设置。但是，1100t门式起重机变频调速系统的要求与工厂设定值不尽相同，所以，一些重要的功能参数需要重新设定。 （1）启动数据（参数组99） 参数99.2（应用宏）：M/FCTRL（在提升机应用上增加主/从总线通讯功能）；参数99.4（电机控制模式）：DTC（直接转矩控制）；参数99.5—99.9（电机常规铭牌参数）：按照电机的铭牌参数输入。 |