可程式控制器-起重機應用的變頻器選型方法

在起重機控制系統的設計中，變頻器變頻器、制動單元、制動電阻的選型是一個比較重要的課題。選小了不夠用，選大了不但增加成本，還可能降低性能。

起重的簡單估算：

最簡單的變頻器選擇方法，也是目前最流行的選擇方法是根據電動機的功率估算。我們經常會聽到這樣的問題：在這個應用中我變頻器功率應該比電動機放大1檔還是2檔?

實際上，變頻器是根據額定電流，而不是根據額定功率來標定的。變頻器樣本上的功率只是常規應用時的參考安川變頻器值。同功率起重電機的電流一般會大于標准電機，起重機常用的8-10極電機的電流一可程式控制器般也大于常規的4極電機。因此，根據功率選擇變頻器往往會偏小。

我們應該根據電動機的額定電流，而不是額定功率，來估算變頻器容量。

最簡單的起重變頻器選型估算原則是：變頻器的容量應保證電動機能夠在2倍額定電流下運行1分鍾

即：變頻器額定電流〉電動機額定電流*1。33

這個估算是非常粗略的。因爲我們沒有考慮電動機的選擇依據。不同的起重機廠或設計院的起重電機選擇標准大不一樣。同一家起重機廠或設計院伺服馬達在不同的起重機項目中的起重電機選擇標准也可能不一樣。偶爾還會出現計算錯誤的情況。

電動機的過載能力很大，電動機選小後果往往由變頻器承擔(過流跳閘)。

電動機的價格較低，電動機選大的後果也往往由變頻器承擔(控制系統成本過高)。

盡管如此，以上估算在70%的應用場合還是基本正確的。

在另外30%應用場合，典型的實例是我們曾經選用過比電動機功率小1檔的變頻器和比電動機功率大1倍的變頻器。

起重制動單元和制動電阻安川伺服馬達的簡單估算：

電動運行時，機械功率=電動功率*機械效率

制動運行時，制動功率=機械功率*機械效率

所以：制動功率=電動功率*機械效率*機械效率

這也就是估算制動單元和制動電阻功率的最簡單的方法。在實際選用時注意留有10-15%的安全系數。

需要特別指出的是，制動單元和制動電阻的允許功率與電流持續時間、電流持續率有非常大的關系。所以必須同時根據制動所需功率、制動所需時間和最大的電流持續率3個參數來選擇。

在起升應用中，制動的持續時間是重物下放所需時間，最惡劣情況下的電流持續率是50%(不停的上升下放)。

在大小車應用中，制動的持續時間是減速時間，要考慮到可能出現的連續點動操作。電流持續率與工作行程和操作習慣有關。

對野外工作的起重機的大車變頻，必須考慮到順風行走時可能會長期處于制動狀態。

考慮到同功率的制動電阻阻值越大價格越高，所以電阻值的選擇比變頻器(制動單元)允許的最小阻值略大即可。

與變頻器選擇同理，這樣估算制動電阻和制動單元也是很粗糙的。但由于制動單元和制動電阻的價格相對較低，實際選擇時通常留有較大裕量，問題並不很突出。

可程式控制器-變頻調速技術的原理與節能作用

1、變頻調速技術的原理變頻器 交流變頻調速是近幾十年來發展起來的新技術，以其卓越的調速性能、顯著的節電效果以及在國民經濟各領域的廣泛適用性，而被公認是一種最有前途的調速方式。交流變頻調速技術是微機技術、電力電子技術和電機傳動技術的綜合應用，基本原理是在電力半導體器件的通斷作用下，通過安川變頻器整流橋將工頻交流電壓變爲直流電壓，再由逆變器可程式控制器轉換爲頻率、電壓可調的交流電壓作爲交流電機的驅動電源，使電動機獲得無級調速所需的電壓和電流，是一種無附加轉差損耗的高效調速方式之一。

綜合強弱電混合、機電一體的基礎上，對于電力電子技術、微技術和電機傳動技術進行綜合應用，這就是交流變頻調速技術。這樣就能伺服馬達作爲無附加轉差損耗的高效調速方式，同時，使得電動機獲得無級調速所需的電壓和電流。在能源危機中發展的變頻調速技術，可以有效大幅度減速馬達提高工作效率，是因爲它能按照電機負載而進行自動的平滑的增速、減速工作。這樣，通過電動機的供電電源頻率的改變，作爲一種高效率、高性能的調速手安川伺服馬達段變頻調速技術能夠實現有效調節。

2、變頻調速技術的節能作用

隨著電子技術、計算機技術、自動控制技術、大功率輸出技術的迅速發展，交流電機變頻調速技術取得了突破性的進步，成爲當今節電和改善環境、推動技術進步的一種主要手段，已成爲一種必然的發展趨勢。明顯的節能效果和優越的調節性能，使變頻節能技術在我國煤礦中的應用越來越廣泛，技術也越來越成熟。大容量、多功能、高可靠性的在煤礦生産中得到廣泛的推廣和應用，爲煤礦節省大量電能，特別是在流體類負載中，其節能率在20%～60%。變頻控制原理是：采用變頻調速電動機實現真正的軟啓動和平滑調速，利用變頻器控制提高輸入電源的功率因數，在基頻以下爲恒轉矩輸出，輸出功率隨轉速變化。