变频器在多功能天车的应用与维护

台达VE系列变频器在天车中的应用桥式起重机VFD-VE 天车功能1引言桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的起重机，又称天车。

桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。

桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。

桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。

本文主要利用台达VE系列和B 系列变频器通过分别驱动的方式使桥式起重机平稳运行。

2桥式起重机2.1 工艺结构普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。

起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。

提升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。

电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。

小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。

起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动，即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。

中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。

普通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。

起重量可达五百吨，跨度可达60米。

2.2 驱动需求桥式起重机作为搬运大且重的物品的通用装备，对驱动机构有特殊要求：（1）起重机应具有大的启动转矩，通常超过150%的额定转矩，若考虑超载实验等因素，至少应在起动加速过程中提供200%的额定转矩；（2）由于机械制动器的存在，为使变频器输出转矩与机械制动器的制动转矩平滑切换，不产生溜钩现象，必须变频器启动信号与机械制动器动作信号的控制时序；（3）当起升机构向下运行或平移机构急减速时，电动机将处于再生发电状态，其能量要向电源侧回馈，必须根据不同的现场情况研讨如何处理这部分再生能量；（4）起升机构在抓吊重物离开或接触地面瞬间负载变化剧烈，变频器应能对这种冲击性负载进行平滑控制。

起重机变频器的应用及维护摘要目前，变频器在起重行业中的使用日趋广泛。

因此，掌握变频器在起重环境这一特殊情况下的应用及日常维护愈发重要。

本文结合变频器的基础理论知识，联系工业起重机中变频器的实际应用，研究起重机变频器的几种控制方式的技术特性以及日常维护要点。

关键字起重机变频器控制方式维护一、前言目前，交流电动机变频传动已经是工业生产所依赖的基本技术之一，其重要性随着社会和生产力的发展变得越来越突出。

变频器可与三相交流电机、减速机等构成完整的传动系统。

在现代工业传动应用中，这种“一站式”驱动解决方案具有明显的优势。

而这种传动系统的中心就是变频器。

变频传动在控制性能、调速性能等方面表现优良，这正是起重行业安全性的最佳保证，因此变频技术已成为现代起重行业必不可少的重要应用。

相对变频器内部的复杂程度，变频器的实际应用应该说是较为方便的。

变频器在设计时尽可能地为用户提供了众多的功能，以满足不同场合下的使用需求。

但起重环境是十分复杂的，并且也是危险性较大的。

为确保起重作业的安全性，起重机变频器的运行稳定性十分重要。

二、起重机变频器的控制方式选择目前在交流变频器中使用的控制方式主要有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制等。

V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。

V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。

所以目前工业起重机中的平移系统普遍采用该控制方式，但起升系统由于安全性能不足，一般不采用这种控制方式。

转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。

这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。

铝电解多功能天车变频器故障原因及解决措施摘要：在铝电解工业中，电解多功能天车作为关键设备，在电解工艺技术环节中广泛应用，包括打壳、加料、换极、出铝、捞渣等，这些主要工序一般都是由多功能天车来完成。

因为电解工艺所需要的工作条件比较特殊，厂房环境温度高，在作业过程中，天车操作工操作的多功能天车长时间在高温、多粉尘及多烟气的环境下工作，电气故障率较高，常常影响天车正常工作，且每年的维修费用较高。

针对此类被动局面，我司电解多功能天车在安装时已采用PLC、变频器等产品对整车电气系统进行了优化，经过长期的实践应用，其效果十分明显，较好的解决了多功能天车故障频繁，电气器件容易烧坏的问题，同时采用先进的控制技术和驱动方式，天车运行更加节能、高效、安全、平稳。

关键词：铝电解；多功能天车；天车故障；解决措施现代社会，信息网络发展迅速，铝电解工艺技术也在不断升级，从最开始的自焙槽，不断创新后出现了多点进、大型的预焙槽，逐渐向自动化的方向发展，使得铝电解的效率得到了一定程度的提高，获得了较好的经济效益，同时，使铝电解工业所带来的污染降到最低程度。

铝电解技术工序中，多功能天车是处于非常核心位置，多功能天车具有强大的功能，在高温、强磁场、电流冲击等恶劣条件下，能够顺利的完成电解工艺中的各个工序，使铝电解的工作效率得到了很大程度上的提高。

因此，本文详细介绍铝电解多功能天车内部系统构造控制部件的组成，对天车的程序编写的标准进行归纳，同时介绍了调试多功能天车的电气系统的过程。

1介绍多功能天车内部的控制系统在铝电解工艺中，多功能天车内部控制系统主要通过PLC系统来控制。

该系统内部是由一个主站以及两个从站组成，主站安装在配电室里的AP柜的屏柜上，一从站位于工具小车上的B4柜中，另一从站位于司机室B5柜中，主站和从站主要由通讯线建立顺畅的联络，在主站中实施SN扫描，然后与从站内部的适配器搭建起信息联络。

这样一来使复杂的电气线路变得清晰明了，使得电气控制的效果得到了改善。

变频器在多功能天车空压机节能改造中的应用摘要：本文介绍了空压机作为铝电解生产中不可缺少的设备之一，它提供的风能由于没有很好的控制而造成浪费，从而导致了电能的巨大浪费。

通过采用变频调速提高了能源的利用率，从而节约了电能，是一种广泛推荐的节能改造技术。

关键词：变频器；空压机；节能一、概述多功能天车是铝电解生产关键辅助设备，空压机作为多功能天车的一部分，是为天车进行出铝、阳极壳面边部加工和轨道清扫作业提供风源的设备。

目前空压机主机都是以定速运转，通过改变空压机入口的蝶阀开度来调节风量，通过改变空压机出风口管路上的调节阀开度来调节给风量。

空压机的最大特点是负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比，因此如将电机的定速运转改为根据需要的流量来调节电机的转速就可节约大量的电能。

二、空压机工作原理空压机主要由一对阴阳转子及壳体组成，属于容积式。

如果把阴转子齿槽与壳体的构成的腔比做活塞式压缩机的气缸，那么阳转子的螺旋形齿在阴转子齿槽中的滑动就相当于活塞的往复运动。

主机的工作过程分为三个阶段：吸气阶段、压缩阶段、排气阶段。

当干净的空气在齿槽的啮合点进入吸气口，然后经过封闭腔随转子的连续转动向排气端移动，其容积不断缩小，因而气体受压缩。

最后被压缩的油气混合物排到油气分离器中分离后给生产工艺提供风源。

在生产过程中所需要的空压机是经常随工艺及操作的需要不同程度来调节的，传统的调节方案是通过放空阀来调节的，因为用来带动空压机的电动机本身转速是不可调节的，因此大量的风量通过放空阀放掉，间接造成电能的大量浪费。

根据研究发现空压机技术参数与主轴输出转速有如下关系：（1）空压机的风量和转速成正比关系Q1/Q2=N1/N2式中：Q1、Q2为转速快和慢的风量；（2）空压机的风压和转速的平方成正比关系P1/P2=（N1/N2）2式中：P1、P2为转速快和慢的风压；（3）空压机所需的功率与转速的立方成正比W1/W2=（N1/N2）3式中：W1、W2为转速快和慢所需功率KW。

变频器及PLC在焙烧多功能天车上的运用摘要：对电气行业的运行及发展状况进行分析，认识到变频器以及PLC技术在焙烧多功能天车中运用的必要性。

结合多功能天车运行及使用的现状，总结技术运用中存在的问题，旨在通过问题的分析构建解决策略，以实现多功能天车使用的目的，推动当前电力企业的稳步发展。

关键词：变频器；PLC；焙烧；多功能天车伴随电气产业的运行及发展，焙烧多功能天车是阳极焙烧炉中专用的操作设备，通过该种设备的运用，可以实现焙烧炉与编、解组站之间的阳极传送，阳极夹具会将阳极送入到焙烧炉坑之中，通过合理填充实现焙烧多功能天车使用的目的。

但是，在以往焙烧多功能天车系统运行中，存在着控制水平低、天车故障效率高的现象，电气产业为了保证天车的平稳运行，并满足当前点力产业的生产需求，与变频器以及PLC技术进行融合，通过对电气系统的升级、改造，有效解决焙烧多功能天车运行中存在的问题，提高电气产业的生产效率，积极推动行业的发展。

1概念分析1.1变频器在变频器使用中，通常会通过改变电源频率改变电压，将其运用在焙烧多功能天车之中，可以实现过载、过流以及过压的保护职能，充分满足行业的发展需求。

1.2 PLC选型及构成通过对PLC系统运行状况的分析，其作为较强的带负载技术，可以直接驱动大多数电磁阀以及小型交流接触器，该种技术存在着技术运用广、功能强大以及使用便利的优势，将其运用在工业产业之中，可以为电气行业的发展提供参考[1]。

1.3 焙烧多功能天车焙烧多功能天车作为焙烧阳极车间的专用设备，其具体的操作职能包括以下几点：第一，将焦炭填入到炉坑地层中可以稳固阳极；第二，当获取到阳极炭块之后需要放入到焙烧坑之中；第三，通过阳极夹具的运用，可以将焙烧料箱内的熟块夹住，让后将其运用在出路作业系统之中；第四，通过起重机的使用，可以进行燃烧器设备的搬运，保证电气系统运行的稳定性。

2电气系统的资源配置2.1电气系统组成结合电气系统运行状况，具体的组成包括：第一，电机；第二，变频调速柜；第三，PLC可编程序控制器；第四；人机界面；第五：其他控制元件等，如断路器、继电器等设备。

浅析变频器在天车中的应用摘要：近年来交流变频调速技术的应用已经极为普遍，变频器的价格也大幅下降，新式的铝电解多功能天车大多已使用变频调速，对老式的铝电解多功能天车也将遂渐进行变频改造，替代传统的转子串电阻、调压、变极调速方式，采用普通变频电机替换原有的绕线电机、双绕组电机等特殊电机，可从根本上解决备件短缺的问题。

关键词：变频器；电解车；PLC；无级调速；科技水平的不断提高,铝行业设备也进入了自动化控制的领域。

交流变频器由于其转速可控、运行稳定、观察方便、故障可见和减少故障等特点,被应用到铝行业当中。

一、铝电解多功能天车调速系统的构成1.变频器的选择。

选择变频器主要从负载特性、环境温度、电机运行电流、防护等级等方面进行选择。

（1）容量的选择。

铝电解厂房在夏天时环境温度可高达50度以上，环境温度过高变频器会自动降载运行，同时铝电解多功能天车属于恒转矩负载，变频器拖动恒转矩性质的负载时，要求低速下的转矩要足够大，并且有足够的过载能力，因此选择变频器时应采用重载设计，容量要放大一档或二档进行选择。

（2）工作环境。

变频器的工作环境温度大多要求不超过40℃，而铝电解厂房环境温度高，特别是夏季温度可达40℃～50℃，粉尘大、存在腐蚀性气体，而变频器又属于精密的电子产品，对环境温度比较敏感，如温度过高就会出现跳闸故障，严重影响天车的正常运行，因此解决好通风散热问题就显得尤为重要。

首先要选好安装位置，安装位置要避开多功能天车在电解槽的正上方的位置，那里由于电解槽高温烟气、粉尘上窜，温度相对较高、粉尘也较大；其次要做好变频柜的通风散热，可考虑以下两个措施：一是可安装空调，从以往的使用经验来看，由于空调也易受高温、腐蚀、粉尘的影响，空调的故障多，造成维护成本较高，因此，如采用这种措施，首先要确保空调的可靠性，同时成本的因素也要考虑，还要解决好空调维修的问题；二安装散热风机（风扇）：在装变频器的电气柜外安装进风口、出风口，进风口安装空气过滤装置，出风口安装抽风机将变频器产生的热量带出柜外，避免热量在柜内累积造成温度过高；同时要做好电气柜（柜门、电缆进出口等）的密封处理。

PLC、变频器在天车工控自动控制系统中的应用摘要：在实际工作生产工作中，部分场合要求设备与变频器加、减速时间严格匹配，为了防止时间的搭配不当而引起电机转子堵转，导致变频器跳闸，长时间堵转，会引起定子电流加大，从而烧毁定子线圈，应用变频器和PLC之间的信号配合和硬件设计可以达到此工作要求。

另外使用可编程控制器（PLC）不但简化了原有的线路，而且通过PLC实现了逻辑控制和时间参数的精确调整。

关键词：PLC；变频器；天车工控自动控制系统；应用1起重机的简介供电特点及主要技术参数1.1起重机的简介桥架是由端梁、走台、主梁等部分组成，是重要组成部分，主梁横跨在车间的上方，它是由有桁架、工型钢、梁肋等架构组成，主梁的两端联接有两个梁头，在梁头的一侧设有行走台和防护栏杆，在行走台对立面装有大车行走的机构，为设备供电的辅助电源滑线安装在走台的另一侧。

大车的运动装置是由拖动电动机、行星减速器、联动轴、行车轮和制动系统等组件构成，而对于大车的驱动方式安装的安装目前有两种，分别是集中、分别驱动两种方式，但是集中驱动方式结构复杂，自分量较重，并不适用于今天工业化的要求，逐渐被现有技术所淘汰；分别驱动是在大车两端分别安装电动机、减速器，其输出轴分别控制主动轮。

它的优点是自重比较轻，结构简单、调试方便，能够满足大多数企业的要求，在实践上使用效果良好，故障率较低，维修方便，已经成为国内生产桥式起重机的厂商首选的驱动方式。

垂直提升机构，提升垂直机构由卷扬电机、联轴器、钢丝绳卷筒器、减速机、刹车片和滑轮吊钩等组成。

卷扬电动机经过联动轴和减速箱相联接，减速箱的输出端与钢丝绳卷筒相联接，钢丝绳的末端穿过起重滑轮吊钩固定在卷筒器外壳上，当电机带动卷筒运转时，钢丝绳随滚筒的正反向转动缠绕或放开，起重滑轮吊钩也就随钢丝绳上升与下降。

2问题的出现(1)动态浪涌电流过大，容易造成电力系统电压上下波动。

(2)硬件机械装备使用损耗大、寿命短。

由于电机启动时是全压启动，会有一定的冲击力对钢丝绳、变速箱与电机的连轴器等机械硬件造成一定冲击导致其损耗严重。

浅谈如何保障变频调速在天车系统中的稳定运行摘要：本文介绍了天车系统的工作原理和应用环境，详细阐述了如何保障变频调速系统在天车系统中运行的稳定性。

关键词：天车功能变频调速稳定性一、天车系统简述1)天车简介天车（又称桥式起重机）是桥架在高架轨道上运行的起重机械。

天车的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。

天车广泛地应用于室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。

普通天车一般由行走大车、起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。

起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。

提升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。

电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。

小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。

2)调速系统的更新换代现在我们常见的小吨位天车一般都使用增减转子绕阻来控制电机速度（通常称为切电阻调速），为使达到调节电机速度的目的，常常采用大量的组合式电阻箱。

不仅占用大量的有限空间，而且存在散热差、易损坏、连接复杂等许多缺点。

而变频器控制电机调速相对于切电阻调速来说接线简单、输出功率大、故障点少，不会出现因烧电阻而影响天车正常使用的情况，对电机速度的控制也比电阻控制的圆滑平稳。

由于现代工业技术的不断发展和节约能源的迫切需要，各种工业设备容量不断增大，使得对应的吊装天车也随之变大，现在已经出现了400吨以上的大型天车。

而400吨的主勾，如果采用切电阻调速装置，我们大约需要一栋楼房大小的电阻箱，这显然是不实际的，但是采用了合适的变频器组后，在狭小的天车空间里我们就能实现对大吨位吊装设备的精确控制。

因此，普及以变频装置调速的大型天车是生产发展过程中的必然结果。

而大型天车的缺点也十分明显，那就是前期成本较高且一旦故障维修不易。