关于集装箱装卸桥变频调速设备选用的简析
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变 频 调速 作 为 一 种 交 流 调 速 方 法 ，是 集 装 箱 装 卸 桥 自动 控 制 的 重 要 组成 部 分 。 本 文 着 重 对 变 频 调 速 系 统 进 行 讨 论 研 究 ， 对 变 频 调 速 方 案 进 行 比较 ， 根 据 港 口机 械 的特 点 ，提 出 电机 ， 变 频 器 等 的选 用 原 则 。
一
电机 效 率 是 变 频 起重 机 系 统 中 的另 外 一 项 重 要指 标 。 国 外 以 四极 电机 作 为变 频 电机 首 选极 数 ， 因此 时 电机 有 最好 的 功 率 因数 和 最 高 的 工 作效 率 ，使 能 耗 降 为 最 低 。高 速 电机 比 低 速 电机 在 电流 小 、 功率 因数 高 、 电缆 截 面 小 以及 电器 配 置 容 量 小 等 方 面 占有 优 势 。 尽 管 减 速 器 传 动 比增 大 造 成 了减 速 器 体 积 的增 大 ，但 由于 硬 齿 面 减 速 器 的应 用 ，新 型 耐 磨 齿 轮 副及 焊 接 箱 体 的使 用 为 高 速 电机 驱 动 创 造 了条 件 。高 速 电机 的使 用 因 电机 材 料 价 格 远 高于 减 速 器 ，故 电机 体 积 重 量 的 减 小 使 一 次 性 投 资 及 能 耗 大 大 降 低 ，具 有 很 高 的 经 济 价值 。 （ ３ ） 电机 起 动转 矩 及 电机 运 行 的功 率 因数 起 重 机 运 行 机 构 的转 动 惯 量 较 大 ，为 了加 速 电机 需 有 较 大 的起 动 力 矩 ，故 电机 容 量 需 有 负 载 功 率 巧 及 加 速 功 率 Ｐ ａ
区转 矩 。 同 时 由于 变 频 控 制 软 件 的 优 化 使 用 ，使 电机 可 以避 开共振点 ， 解 决 了 系统 在 大 调 速 区 间 内可 能 发 生 的 共 振 问题 。
２ 变频 起 重机 系统 中 电机 的选 用原 则 由于 起 重 机 起 升 和 运 行机 构 的 调速 比一 般 不 大 于 １ ： ２ ０，
第 １ ４卷 第 ４期
２ ０１ ４住
中 国
水
运
ＶｏＩ ． １ ４ Ａ ｐｒ ｉ Ｉ
Ｎ ｏ． ４ ２ Ｏ１ ４
４ 月
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｗａｔ ｅｒ Ｔｒ ａ ｎｓ ｐ ｏｒ ｔ
关于集装箱装 卸桥变频调速设备选 用的简析
杨 江 华
（ 上 海 东 华建 设 管理 有 限公 司 ，上 海 ２ ０ ０ ０ ３ ２）
个 工 作 周 期 内在 大 于 １ ：４ 的 速 比 下 持 续 运 行 则 必 须 采 用 它
冷 式 电机 。 （ ２ ） 电机 效率
用 自动定位和识 别技术、以及先进的遥控和遥信技术、先进 的港 口网络系统、机 械故障遥诊系统、虚拟现实技术等方 向 发展 ，最终实现 集装箱装卸桥的大型化、高效化、实用化 。
、
变 频 起 重 机 系 统 中 电机 的 选 型
１ ． 变频起 重机 对 电机 的要 求
采 用变 频 调速 时 ， 由于 变 频 器 输 出 波 形 中 高 次 谐 波 的影 响 以及 电机 转速 范 围 的 扩 大 产 生 了 一 些 与 在 工 频 电源 下 传 动 时 不 同 的特 征 。 主 要 反 映 在 功 率 因数 、 效 率 、 输 出力 矩 、 电
且 为 断续 工 作 制 ，通 常 接 电持 续 率 在 ６ ０ ％ 以下 ，负 载 多 为 大 惯 量 系 统 。 严格 意义 上 的 变 频 电机 转 动 惯 量 较 小 ，响 应 速 度 较 快 ， 可 工作 在 比 额 定 转 速 高 出 很 多 的 工 况 条 件 下 ，这 些 特 性 均 非 起重 机 的 特 定 要 求 。 普 通 电机 与 变 频 电机 在 不 连 续 工 作 状 态 下特 性 基 本 一 致 ；在 连 续 工 作 时 考 虑 到 冷 却 效 果 限制 了 普通 电机 转矩 应 用值 ，普通 电机 仅 在 连 续 工 作 时 的变 频 驱
摘
要 ： 变频 调速 作 为 一 种 交 流 调 速 方 法 自本 世 纪 初 提 出以 来 发 展 十 分 迅 速 ，它在 节 能 、 维 护 量 小 、 自动 控 制 性 能
好 等 方面 的优 点 较 为 突 出 。变 频 调速 的应 用对 集 装 箱 装 卸 桥 大 型 化 、高 效 化 、实 用化 的变 革起 到 了 巨大 的推 进 作 用 的选 用 往 往 困扰 着 很 多 工 作 者 。文 中 针 对集 装箱 装 卸桥 的 特 点 ，就 变频 调速 设 备 的选 用原 则 进 行 简 析 。 关键 词 ： 电机 ；变 频 器 ；装 卸 桥
机温升 、噪声及振动等方面 。随着 高开关频率 的 Ｉ ＧＢ Ｔ等 电
力 电子 器 件 的使 用、Ｐ Ｗ Ｍ 调 制 、矢量 控制 、增 强 型 ｖ ／ ｆ 控 制 方 法 的 应 用 、使 变频 器输 出 波 形 、 谐 波 成 份 、 功 率 因数 及 使
用效率得 到了很大改善 ，有效地提高了变频控制 电机 的低速
两 部 分 组 成 。 一 般 情 况 下 ，Ｐ ａ ＞ Ｐ ｊ ， 电机 容 量 Ｐ 为 ：
Ｐ＞ （ Ｐ ｊ ＋ｐ ｌ
式 中：Ａ ａ ｓ 一 电机平均启 动转 矩倍 数
若 使 电机 在 额 定 转 速 下接 近 满 载 运 行 ，且 能 承 受 电网 电 压 的波 动 ，并 通 过 １ ． １倍 试 验 载 荷 ，则 要 求 电机 的过 载 力 矩 倍 数 ”大 于 １ ． ５倍 ，或 适 当 增 加 加 速 时 间 ，减 小 加 速 功 率 。 起 重 机 起 升 机 构 的负 载 特 点 是 起 动 时 间 短 （ （ １ ￣ ３ ｓ ） ，只
中 图 分 类号 ：６ ４ ８ ２ 文 献 标 识码 ：Ａ 文章编号：１ ０ ０ ６ — ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ４ ）０ ４ － ０ １ ４ ４ － ０ ２
未 来 集 装 箱 装 卸 桥 将 向 着 自动 化 运 转 、 数 字 化 控 制 、采
远大于变频起动要求 的 １ ． ５倍值 ，运行机构的 电机在 以额定 速度运行 时 电机 常工作在 额定功率 以下 。但若 电机 要求在 整
一
电机 效 率 是 变 频 起重 机 系 统 中 的另 外 一 项 重 要指 标 。 国 外 以 四极 电机 作 为变 频 电机 首 选极 数 ， 因此 时 电机 有 最好 的 功 率 因数 和 最 高 的 工 作效 率 ，使 能 耗 降 为 最 低 。高 速 电机 比 低 速 电机 在 电流 小 、 功率 因数 高 、 电缆 截 面 小 以及 电器 配 置 容 量 小 等 方 面 占有 优 势 。 尽 管 减 速 器 传 动 比增 大 造 成 了减 速 器 体 积 的增 大 ，但 由于 硬 齿 面 减 速 器 的应 用 ，新 型 耐 磨 齿 轮 副及 焊 接 箱 体 的使 用 为 高 速 电机 驱 动 创 造 了条 件 。高 速 电机 的使 用 因 电机 材 料 价 格 远 高于 减 速 器 ，故 电机 体 积 重 量 的 减 小 使 一 次 性 投 资 及 能 耗 大 大 降 低 ，具 有 很 高 的 经 济 价值 。 （ ３ ） 电机 起 动转 矩 及 电机 运 行 的功 率 因数 起 重 机 运 行 机 构 的转 动 惯 量 较 大 ，为 了加 速 电机 需 有 较 大 的起 动 力 矩 ，故 电机 容 量 需 有 负 载 功 率 巧 及 加 速 功 率 Ｐ ａ
区转 矩 。 同 时 由于 变 频 控 制 软 件 的 优 化 使 用 ，使 电机 可 以避 开共振点 ， 解 决 了 系统 在 大 调 速 区 间 内可 能 发 生 的 共 振 问题 。
２ 变频 起 重机 系统 中 电机 的选 用原 则 由于 起 重 机 起 升 和 运 行机 构 的 调速 比一 般 不 大 于 １ ： ２ ０，
第 １ ４卷 第 ４期
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关于集装箱装 卸桥变频调速设备选 用的简析
杨 江 华
（ 上 海 东 华建 设 管理 有 限公 司 ，上 海 ２ ０ ０ ０ ３ ２）
个 工 作 周 期 内在 大 于 １ ：４ 的 速 比 下 持 续 运 行 则 必 须 采 用 它
冷 式 电机 。 （ ２ ） 电机 效率
用 自动定位和识 别技术、以及先进的遥控和遥信技术、先进 的港 口网络系统、机 械故障遥诊系统、虚拟现实技术等方 向 发展 ，最终实现 集装箱装卸桥的大型化、高效化、实用化 。
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变 频 起 重 机 系 统 中 电机 的 选 型
１ ． 变频起 重机 对 电机 的要 求
采 用变 频 调速 时 ， 由于 变 频 器 输 出 波 形 中 高 次 谐 波 的影 响 以及 电机 转速 范 围 的 扩 大 产 生 了 一 些 与 在 工 频 电源 下 传 动 时 不 同 的特 征 。 主 要 反 映 在 功 率 因数 、 效 率 、 输 出力 矩 、 电
且 为 断续 工 作 制 ，通 常 接 电持 续 率 在 ６ ０ ％ 以下 ，负 载 多 为 大 惯 量 系 统 。 严格 意义 上 的 变 频 电机 转 动 惯 量 较 小 ，响 应 速 度 较 快 ， 可 工作 在 比 额 定 转 速 高 出 很 多 的 工 况 条 件 下 ，这 些 特 性 均 非 起重 机 的 特 定 要 求 。 普 通 电机 与 变 频 电机 在 不 连 续 工 作 状 态 下特 性 基 本 一 致 ；在 连 续 工 作 时 考 虑 到 冷 却 效 果 限制 了 普通 电机 转矩 应 用值 ，普通 电机 仅 在 连 续 工 作 时 的变 频 驱
摘
要 ： 变频 调速 作 为 一 种 交 流 调 速 方 法 自本 世 纪 初 提 出以 来 发 展 十 分 迅 速 ，它在 节 能 、 维 护 量 小 、 自动 控 制 性 能
好 等 方面 的优 点 较 为 突 出 。变 频 调速 的应 用对 集 装 箱 装 卸 桥 大 型 化 、高 效 化 、实 用化 的变 革起 到 了 巨大 的推 进 作 用 的选 用 往 往 困扰 着 很 多 工 作 者 。文 中 针 对集 装箱 装 卸桥 的 特 点 ，就 变频 调速 设 备 的选 用原 则 进 行 简 析 。 关键 词 ： 电机 ；变 频 器 ；装 卸 桥
机温升 、噪声及振动等方面 。随着 高开关频率 的 Ｉ ＧＢ Ｔ等 电
力 电子 器 件 的使 用、Ｐ Ｗ Ｍ 调 制 、矢量 控制 、增 强 型 ｖ ／ ｆ 控 制 方 法 的 应 用 、使 变频 器输 出 波 形 、 谐 波 成 份 、 功 率 因数 及 使
用效率得 到了很大改善 ，有效地提高了变频控制 电机 的低速
两 部 分 组 成 。 一 般 情 况 下 ，Ｐ ａ ＞ Ｐ ｊ ， 电机 容 量 Ｐ 为 ：
Ｐ＞ （ Ｐ ｊ ＋ｐ ｌ
式 中：Ａ ａ ｓ 一 电机平均启 动转 矩倍 数
若 使 电机 在 额 定 转 速 下接 近 满 载 运 行 ，且 能 承 受 电网 电 压 的波 动 ，并 通 过 １ ． １倍 试 验 载 荷 ，则 要 求 电机 的过 载 力 矩 倍 数 ”大 于 １ ． ５倍 ，或 适 当 增 加 加 速 时 间 ，减 小 加 速 功 率 。 起 重 机 起 升 机 构 的负 载 特 点 是 起 动 时 间 短 （ （ １ ￣ ３ ｓ ） ，只
中 图 分 类号 ：６ ４ ８ ２ 文 献 标 识码 ：Ａ 文章编号：１ ０ ０ ６ — ７ ９ ７ ３（ ２ ０ １ ４ ）０ ４ － ０ １ ４ ４ － ０ ２
未 来 集 装 箱 装 卸 桥 将 向 着 自动 化 运 转 、 数 字 化 控 制 、采
远大于变频起动要求 的 １ ． ５倍值 ，运行机构的 电机在 以额定 速度运行 时 电机 常工作在 额定功率 以下 。但若 电机 要求在 整
