“起”动市场任“重”道远———起重机械行业的变频器推动力

［摘要］：起重运输设备作为国民工业生产特种设备，广泛应用到各种行业，随着工业生产对起重机调速性能要求的不断提高，常用传统的起重机调速方法由于其绕线转子异步电动机的集电环和电刷容易发生故障，再加上大量继电器和接触器的使用，致使现场维护量较大，调速系统的故障率较高，综合技术指标较差，已不能满足工业生产的特殊要求。［关键词］：起重运输设备 变频器 调速系统　　
          起重运输设备作为国民工业生产特种设备，广泛应用到各种行业，随着工业生产对起重机调速性能要求的不断提高，常用传统的起重机调速方法由于其绕线转子异步电动机的集电环和电刷容易发生故障，再加上大量继电器和接触器的使用，致使现场维护量较大，调速系统的故障率较高，综合技术指标较差，已不能满足工业生产的特殊要求。
  
　　近年来，随着变频技术的不断发展，变频器性能日益提高，变频调速机械特性硬、调速范围大、调速精度高、平稳性好、易于控制和节能等特点，能够很好地满足起重设备安全平稳、可靠、操作性良好可靠、免维护等要求，迅速在起重机行业获得突破并广泛应用。
  
　　目前，在众多变频器品牌中，能完全满足起重行业特性需要的产品还不多，主要难点是由于起重机的特殊性，起重机用变频器必须具备一些特殊的性能：动态响应快，以满足起重机负载剧烈变化的需求；宽范围的速度控制能力，在低速段附近能使电机输出2~3倍额定转矩的输出峰值转矩；能耐受因位能负载剧烈变化所出现的电流冲击及保证在连续的机械震动环境下可靠运行；减速制动时能可靠释放电机的再生能源，作为制动单元的电流容量需更大；具备高可靠性的保护系统，对于起升机构，需特别注意机械制动器松闸之后或抱闸之前的瞬间防止“溜钩”的控制；具备功能强大的监控系统，通过对各种参数的监控实现对系统的故障报警和故障分析。
  
　　现以台达VFD-C2000变频器为例，简单介绍一下是如何来解决这些难点。台达VFD-C2000变频器的FOC PG控制应用通过马达参数学习功能搭配速度反馈信号，可以得到稳定的速度输出和最佳的动态响应；可以在0.05Hz~50Hz的宽范围内精确控制输出转矩；电流容量大，可承受最大200%的额定电流冲击；具有独特的能量回收技术；完善的保护系统，具有失速保护功能，可以防止加速、减速以及运行中的失速情况，同时还具备过电流、过电压、欠电压和输入缺相保护，以及超温、超载、超速、电动机故障保护等功能。C2000内建PLC功能以及CANopen协议，再配合Modbus、Profibus、DeviceNet等高速通讯网络，能很好地完成实时数据监控。
  
　　2009年，起重机械行业的变频器总体市场规模为12.6亿元，随着电力电子技术的不断发展完善，日益表现出的优异控制及调速性能、高效率、易维护等特点，再加上变频器价格不断下降，变频调速将成为起重机械的一种优选调速方案，变频器在起重机械行业的市场规模还将不断扩大。