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英威腾 GD350-19 变频器在造船门座式起重设备上的应用

时间:2022-06-18 17:37:03来源: 深圳市英威腾电气股份有限公司 罗苗

导语:​本文主要介绍了深圳市英威腾电气股份有限公司研发的 Goodrive 350-19 系列起重专用变频器,以及其在浙江某船厂 30T/10T 门座式起重机全套执行机构的实际应用情况。

  门座式起重机是一种造船厂常用的起重机,主要用于船台、浮船坞和舣装现场,进行船体拼接、设备舣装等吊装工作,用吊钩作为吊具。这类设备的最大起重量达300 吨,幅度大时起重量相应减小,有多档起升速度,吊重轻时可提高起升速度,有些工作机构还备有微动装置,以满足安装要求。

  变频器调速是近年发展起来的自动控制技术,它利用改变被控对象的电源频率,成功实现了交流电动机大范围的无级平滑调速,在运行过程中能随时根据电动机的负载情况,使电机始终处于最佳运行状态,在整个调速范围内均有很高的效率,节能效果明显。采用变频器对异步电动机进行调速控制, 使用方便、可靠性高, 且经济效益显著。

  本文主要介绍英威腾专为起重机定制的变频器Goodrive 350-19在造船门座式起重机上的具体应用。

 1 门座式起重机组成介绍

必威体育app下载  门座式起重机由机械部分和电气系统两大部分组成。

  1.1门座式起重机的组成

必威体育app下载  门座式起重机结构分为主起升、副起升、变幅机构、回转机构、行走机构等机构组成。主起升、副起升、变幅机构配有电力液压鼓式制动器作为停止运行后制动,需由具有起重抱闸专用逻辑功能的变频器驱动控制,以达到各机构接受运行、停止、变速定点停车等功能,不允许“溜车”事故发生如图1所示。

30T10T 门座式起重机实体图.png

必威体育app下载图 1 30T/10T 门座式起重机实体图

  1.2 门座式起重机电气系统介绍

必威体育app下载  门座式起重机电气系统主要由人机界面、PLC、变频器、电动机、制动器、制动系统等组成。各机构电机参数如表1所示。

各机构电机参数.jpg

表 1 各机构电机参数

  系统对变频器的要求如下:

  (1)能实现闭环控制,具有大的启动转矩,通常超过150%的额定转矩,若考虑超载实验等因素,至少应在起动加速过程中提供200%的额定转矩。

必威体育app下载  (2) 由于机械制动器的存在,为使变频器输出转矩与机械制动器的制动转矩平滑切换,不产生溜钩现象,具有变频器启动信号与机械制动器动作信号的控制时序。

  (3) 当吊钩向下运行在减速段时,电动机将处于再生发电状态,其能量要向变频器母线侧回馈,必须根据不同的现场情况处理这部分再生能量。

必威体育app下载  (4) 提升重物离开地面时瞬间负载变化剧烈,变频器应能对这种冲击性负载进行平滑控制。

  (5) 由于生产效率的要求,门座式起重机须具备快速启停提升能力。

  2 英威腾变频器应用方案

  2.1门座式起重机控制方案

  门座式起重机通过操作室操作手柄、人机界面发出指令给到PLC,经PLC处理运算后输出控制变频器启停(端子命令)及速度命令(多段速信号),驱动各执行机构电动机在不同运行阶段实现调速,如图2所示。控制系统包括以下几个部分:

  (1)主起升、副起升、变幅机构电机由对应的Goodrive 350-19系列起重专用变频器驱动,设置抱闸专用逻辑使能,根据门座式起重机专用抱闸时序逻辑控制制动器开合闸,抱闸逻辑控制融合转矩验证,转矩建立完成后进行松闸控制,安全不“溜车”。

  (2) 回转机构有2台22K W /380V电机,由1台55KWGoodrive 350-19系列起重专用变频器同时驱动1#回转电机和2#回转电机。

  (3) 行走机构有8台4KW/380V电机,由1台55KWGoodrive 350-19系列起重专用变频器同时驱动1#行走电机至8#行走电机。

  (4)起升机构下行、回转、行走机构惯性停车时发电产生的能量通过外置(DBU)或内置的制动单元以及外接的制动电阻发热耗散。


  

门座式起重机电气系统示意图.png

    图 2 门座式起重机电气系统示意图

  2.2电气配置(见表2)

系统电气配置.jpg

表 2 系统电气配置

  2.3现场电控柜(见图3)

 

现场电控柜1.png

现场电控柜2.png

图 3 现场电控柜

  3 应用优势

  Goodrive350-19系列起重专用变频器完全可以胜任门座式起重机设备的重负荷现场应用工况,无论在过载能力、加减速时间、力矩、转矩动态响应速度、运行电流、电机噪声、稳速精度等方面均有出色表现,专用的抱闸逻辑,起吊重物时运行平稳、安全、可靠不溜钩,完全可以满足各种现场应用要求。系统应用优势包括:

  (1) 系统稳定、可靠,GD350-19优异的闭环矢量控制性能具备零速高转矩输出能力。

必威体育app下载  (2) ) 变频器快速的动态响应,瞬时高达200 %的转矩输出,有效保证了起重机零速保持状态下不产生“溜钩”现象。

必威体育app下载  (3)产品功率段齐全,完全满足主起升、副起升、变幅机构、回转机构、行走机构等执行机构应用要求。

  (4)功能宏参数调试简单,功能齐全。

  (5)起升和变幅抱闸控制非常平稳。

  4 结束语

  本文主要介绍了英威腾Goodrive 350 -19 系列变频器在浙江某船厂门座机上的实际应用情况,并对此类场合的应用特点和注意事项进行了简要的介绍。客户严格按照技术指标进行了载荷试验,各项功能、性能均合格, 尤其是起升和变幅抱闸控制非常平稳,充分体现了英威腾Goodrive350- 19变频器的优异性能和控制方案的优越性,Goodrive350- 19变频器完全胜任起重机重负荷现场,成为门座式起重机高性能、高可靠性变频器的理想选择,值得推广。


标签: 变频器必威体育app下载

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