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        港口
        英威騰Goodirve350-19變頻器在造船門座式起重設備上的應用
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        一、項目背景

        門座式起重機是一種造船廠常用的起重機,其所用變頻器早期都是用進口品牌,但隨著國產變頻器性能質量越來越好,逐漸被客戶認可,在工程機械上變頻器的國產化程度越來越高。

        在浙江某船廠30T/10T門座式起重機全套執行機構,英威騰專為起重機定制Goodrive 350-19變頻器很好地滿足了門座式起重機設備的工作需求,無論在加減速時間、力矩、轉矩動態響應速度、運行電流、電機噪聲、穩速精度等方面均有出色表現,經過試運行試吊重物運行平穩可靠不遛勾,完全可以滿足現場應用要求。

        30T/10T門座式起重機實體圖

        30T/10T門座式起重機實體圖

        二、客戶需求

        門座式起重機由機械部分和電氣系統兩大部分組成。門座式起重機結構分為主起升、副起升、變幅機構、回轉機構、行走機構等機構組成。主起升、副起升、變幅機構配有電力液壓鼓式制動器作為停止運行后制動,需由具有起重抱閘專用邏輯功能的變頻器驅動控制,以達到各機構接受運行、停止、變速定點停車等功能,不允許溜車事故發生。

        電氣系統主要由人機界面、PLC、變頻器、電動機、制動器、制動系統等組成。各機構電機參數如下:

        機構

        功率

        電流

        數量

        編碼器

        主鉤

        110KW

        220A

        1

        副鉤

        63KW

        120A

        1

        變幅

        55KW

        110A

        1

        回轉

        22KW

        44A

        2

         

        行走

        4KW

        8.7A

        8

         

        對變頻器的要求如下:

        1. 能實現閉環控制,具有大的啟動轉矩,通常超過150%的額定轉矩,若考慮超載實驗等因素,至少應在起動加速過程中提供200%的額定轉矩;

        2. 由于機械制動器的存在,為使變頻器輸出轉矩與機械制動器的制動轉矩平滑切換,不產生溜鉤現象,具有變頻器啟動信號與機械制動器動作信號的控制時序;

        3. 當吊鉤向下運行在減速段時,電動機將處于再生發電狀態,其能量要向變頻器母線側回饋,必須根據不同的現場情況處理這部分再生能量;

        4. 提升重物離開地面時瞬間負載變化劇烈,變頻器應能對這種沖擊性負載進行平滑控制;

        5. 由于生產效率的要求,門座式起重機須具備快速啟停提升能力;

        三、英威騰解決方案

        3.1 門座式起重機控制方案

        門座式起重機通過操作室操作手柄、人機界面發出指令給到PLC,經PLC處理運算后輸出控制變頻器啟停(端子命令)及速度命令(多段速信號),驅動各執行機構電動機在不同運行階段實現調速。如圖2所示:

        門座式起重機電氣系統示意圖

        * 主起升、副起升、變幅機構電機由對應的Goodrive 350-19系列起重專用變頻器驅動,設置抱閘專用邏輯使能,根據門座式起重機專用抱閘時序邏輯控制制動器開合閘,抱閘邏輯控制融合轉矩驗證,轉矩建立完成后進行松閘控制,安全不溜車。

        * 回轉機構有2臺22KW/380V電機,由1臺55KWGoodrive 350-19系列起重專用變頻器同時驅動1#回轉電機和2#回轉電機;

        * 行走機構有8臺4KW/380V電機,由1臺55KWGoodrive 350-19系列起重專用變頻器同時驅動1#行走電機至8#行走電機;

        * 起升機構下行、回轉、行走機構慣性停車時發電產生的能量通過外置(DBU)或內置的制動單元以及外接的制動電阻發熱耗散。

        3.2 電氣配置

        項目名稱

        機構

        設備

        型號

        數量

        門座式起重機

        主起升

        變頻器

        GD350-19-160G-4

        1

        制動單元

        DBU100H-320-4

        1

        輸入電抗器

        ACL2-160-4

        1

        PG

        EC-PG507-12

        1

        副起升

        變頻器

        GD350-19-090G-4-B

        1

        PG

        EC-PG507-12

        1

        變幅

        變頻器

        GD350-19-090G-4-B

        1

        PG

        EC-PG507-12

        1

        回轉

        變頻器

        GD350-19-055G-4-B

        1

        行走

        變頻器

        GD350-19-055G-4-B

        1

        輸出電抗器

        OCL2-055-4

        1

        3.3 現場電控柜

        現場電柜

        3.4 應用優勢

        * 系統穩定、可靠,GD350-19優異的閉環矢量控制性能,具備零速高轉矩輸出能力;      

        * 變頻器快速的動態響應,瞬時高達200%的轉矩輸出,有效保證起重機零速保持狀態下不產生“溜鉤”現象;

        * 產品功率段齊全,完全滿足主起升、副起升、變幅機構、回轉機構、行走機構等執行機構應用;

        * 功能宏參數,調試簡單,功能齊全;

        * 起升和變幅抱閘控制非常平穩;

        四、客戶價值

        客戶嚴格按照技術指標進行了載荷試驗,各項功能、性能均合格,尤其是起升和變幅抱閘控制非常平穩,充分體現了英威騰Goodrive350-19變頻器的優異性能和控制方案的優越性,Goodrive350-19變頻器完全勝任起重機重負荷現場,成為門座式起重機高性能,高可靠性變頻器的理想選擇,值得推廣。

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