一、 卷揚機概述
卷揚機又稱絞車，可垂直提升、水平或傾斜拽引重物，通過卷筒纏繞鋼絲繩或鏈條提升或牽引重物的輕小型起重設備。卷揚機分為手動卷揚機、電動卷揚機及液壓卷揚機三種。現(xiàn)在以電動卷揚機為主，可單獨使用，也可作起重、筑路和礦井提升等機械中的組成部件。卷揚機產(chǎn)品通用性高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、起重大、使用轉(zhuǎn)移方便。主要運用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等的物料升降或平拖。
?卷揚機省了大量的人力、物力及風險成本，提高了生產(chǎn)效率，它以電動機為動力，經(jīng)彈性聯(lián)軸節(jié)，封閉式齒輪減速箱，牙嵌式聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動卷筒，采用電磁制動。
二、傳統(tǒng)卷揚機控制的不足
卷揚機工作要求是：啟動速度慢，轉(zhuǎn)矩大，加速平滑，要求停車平穩(wěn)、準確。傳統(tǒng)控制采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機，通過集電環(huán)和碳刷在轉(zhuǎn)子回路中串入電阻，由接觸器控制投切接入電阻的數(shù)量的來控制轉(zhuǎn)速， 但存在以下缺點：
1、 調(diào)速呈跳躍狀，減速機齒輪、天輪、中輪、料車與斜橋?qū)к壷g在加減速運行階段受到?jīng)_擊力作用，設備易損壞，鋼絲繩易疲勞，導致維修量大，檢修費用增加。
2、 調(diào)速范圍小，停車有較高慣性，難調(diào)試并且易發(fā)生越位及掉道。
3、 高能耗，工作中有大部分電能消耗在電阻器上。
4、 低速機械特性軟，轉(zhuǎn)速越低機械特性越軟，消耗在電阻中能量比例越大。
EN500/EN600卷揚機應用方案
1、EN500/EN600產(chǎn)品說明：
易能EN500/EN600系列高性能磁通矢量變頻器，采用先進的矢量控制算法，通過對電機定子電流按坐標變換分解為轉(zhuǎn)矩電流分量和勵磁電流分量，實現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)矩控制，具有低頻力矩特性好，動態(tài)響應快，控制精度高等優(yōu)點。
注明：55千瓦及其以下選EN600系列，55千瓦以上選EN500系列。
實現(xiàn)閉環(huán)0HZ 輸出保持180%轉(zhuǎn)矩，保證懸空起動及低速運轉(zhuǎn)時的電機力矩，速度調(diào)速偏差小于±0.1%同步轉(zhuǎn)速。
卷揚機下行時，變頻器通過將物體在高位置的勢能轉(zhuǎn)化為電能進行釋放，需外接制動單元和制動電阻來釋放能量。
2、EN500/EN600卷揚機方案實施：
① 短接繞線電機轉(zhuǎn)子繞組，取消原串電阻調(diào)速方案,或采用普通三相異步電動機；
② 選擇合適的增量式編碼器加裝在電機尾部；
③ 抱閘系統(tǒng)獨立供電，由變頻器輔助控制；
④ 變頻器選型根據(jù)實際需要放大一至兩檔；
⑤ EN500/EN600輸出端子直接引入電機進線端子；
⑥ 變頻器加制動單元和制動電阻用于能耗制動。
該方案改造簡單設備投資少，可以很好的利用原控制系統(tǒng)，且不改變操作工人的操作習慣。
圖1 卷揚機綜合控制接線圖
3、 EN500/EN600參數(shù)設置
第1步：閉環(huán)矢量自整定參數(shù)設置
功能碼參數(shù) |
設定值 |
解釋 |
F00.00 |
2 |
選擇高級菜單模式 |
F00.19 |
3 |
增量式編碼器 |
F00.24 |
2 |
有速度傳感器矢量控制 |
F15.O1 |
根據(jù)機型選擇 |
電機額定功率 |
F15.02 |
根據(jù)機型選擇 |
電機額定電壓 |
F15.03 |
根據(jù)機型選擇 |
電機額定電流 |
F15.04 |
根據(jù)機型選擇 |
電機額定頻率 |
F15.05 |
根據(jù)機型選擇 |
電機額定轉(zhuǎn)速 |
F15.06 |
根據(jù)機型選擇 |
電機極對數(shù) |
F15.19 |
2 |
電機旋轉(zhuǎn)自整定 |
?
第2步：編碼器參數(shù)設置
F16.01 |
0
～
100000 |
編碼器實際線數(shù) |
F16.02 |
0 |
編碼器方向 |
F16.03 |
1 |
編碼器分頻系數(shù) |
F16.04 |
5
～
100 |
編碼器濾波系數(shù) |
第3步：應用功能參數(shù)設置
參數(shù) |
設置 |
定義 |
F01.00 |
1 |
AI1
模擬設定 |
F01.15 |
1 |
外部端子啟動 |
F01.17 |
20 |
加速時間
2S |
F01.18 |
20 |
減速時間
2S |
F02.22 |
1 |
能耗制動 |
F08.18 |
1 |
正轉(zhuǎn)啟動 |
F08.19 |
2 |
反轉(zhuǎn)啟動 |
4、EN500/EN600方案與傳統(tǒng)控制比較優(yōu)勢：
?
序號 |
項目 |
卷揚機傳統(tǒng)串電阻控制 |
EN500/EN600
方案控制 |
1 |
加減速時 |
隨負載變化而變化，易產(chǎn)生超速，過卷
|
不隨負載變化，提高了生產(chǎn)效率 |
2 |
機械沖擊 |
機械沖擊大，爬行時機械沖擊大
|
運行平穩(wěn)，無機械沖擊
|
3 |
電網(wǎng)沖擊 |
啟動對電網(wǎng)沖擊大，為額定電流的
3～
5倍
|
啟動時輸出電流為額定電流的
1.2倍左右
|
4 |
低速爬行 |
低速爬行主要靠抱閘控制，不穩(wěn)定 |
低速爬行穩(wěn)定，可以在
0.1M/S的低速平穩(wěn)運行
|
5 |
系統(tǒng)節(jié)能 |
耗能，電阻上的轉(zhuǎn)差功率耗能很大 |
節(jié)能明顯，一般在
20%～
40%以上 |
6 |
閘瓦磨損 |
抱閘頻繁，抱閘磨損嚴重，灰塵大 |
抱閘磨損小，減少灰塵，值班環(huán)境好 |
?
易能EN500/600系列產(chǎn)品在卷揚機上的應用
1、東北某礦用EN500-4T6300G卷揚機應用
2、華北某冶煉公司EN500-4T2800G/P卷揚機應用
?
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