今天和大家談談變(bian)頻器驅動提升類(lei)負(fu)(fu)載(zai)的(de)(de)相關問題。提升類(lei)負(fu)(fu)載(zai)實際上是位能性恒轉矩負(fu)(fu)載(zai)的(de)(de)一種通俗說法(fa)，大家都能直觀想到(dao)這(zhe)類(lei)負(fu)(fu)載(zai)的(de)(de)實際應用場所，比(bi)如：起重(zhong)機(ji)(ji)的(de)(de)主(zhu)鉤(gou)副(fu)鉤(gou)，卷揚機(ji)(ji)、電梯，扶(fu)梯，堆垛機(ji)(ji)升降(jiang)機(ji)(ji)構，礦(kuang)井(jing)罐籠，上料小車(che)，斗提機(ji)(ji)，塔機(ji)(ji)，港口(kou)的(de)(de)裝(zhuang)卸(xie)橋，門機(ji)(ji)，車(che)廠的(de)(de)搬運設備等(deng)等(deng)。

1、 負載轉矩恒定(ding)。

2、 負載轉矩方(fang)向(xiang)始終(zhong)向(xiang)下。

3、 特性曲線位于第一、第四象限(xian)。

4、 重物下放，存在能量回饋情況。

針對這種(zhong)負載特性(xing)，無論哪個行業，什(shen)么工況的提升(sheng)機設備，對于變頻器和電(dian)機構成的電(dian)氣(qi)傳(chuan)動系(xi)統來講，最核(he)心的兩個問題就是：

(1) 位能的處理

(2) 抱閘的控制

一、位能的處理

1、重物下放過程中能量的轉換過程

a.重物下放時，重力(li)勢(shi)能轉化為動能。

b.重物(wu)通(tong)過(guo)鋼絲(si)繩、減速機等(deng)機械機構反拖電機(電機轉子(zi)速度超過(guo)變頻器輸出(chu)的(de)速度)，使(shi)得電機處于發電狀(zhuang)態，重物(wu)所具有的(de)動(dong)能轉化成(cheng)電能。

c.電能通過變頻器逆變橋(qiao)中(zhong)的二極管流向直流回(hui)路(lu)。

d.由于直流環節的(de)電(dian)容(rong)容(rong)量(liang)所限(xian)，電(dian)能不可能無限(xian)制地被吸收。

2、直流環節電能的處理：

a.如果變(bian)頻器(qi)配備了制動單(dan)元(yuan)和制動電(dian)阻(zu)(zu)，可以通(tong)(tong)過CU單(dan)元(yuan)控制制動單(dan)元(yuan)的(de)(de)開通(tong)(tong)將制動電(dian)阻(zu)(zu)接入，使(shi)電(dian)能(neng)轉換成(cheng)電(dian)阻(zu)(zu)發熱(re)的(de)(de)熱(re)能(neng)。

b.如(ru)果變頻器的整(zheng)流(liu)橋具備能(neng)量回(hui)饋功能(neng)，可以通(tong)過CU單(dan)(dan)元控制(zhi)整(zheng)流(liu)單(dan)(dan)元，將能(neng)量回(hui)饋到(dao)電(dian)網。

c.電機回饋(kui)能量的及時處理， 確保變(bian)頻器不發生過電壓故障。

d.直流環節的(de)電能是(shi)通(tong)過發熱消耗掉還是(shi)回饋(kui)電網再(zai)利(li)用，需要(yao)綜合(he)考(kao)慮設(she)備的(de)工況和變頻(pin)器的(de)投入預(yu)算。

二、抱閘的控制：

電機抱(bao)閘的控(kong)制(zhi)(zhi)，西(xi)門子變頻器(qi)提供了(le)抱(bao)閘控(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)，比如順(shun)序控(kong)制(zhi)(zhi)，通過BICO互聯參數進行控(kong)制(zhi)(zhi)。當電機的控(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)為矢量控(kong)制(zhi)(zhi)時，開閉抱(bao)閘條件為設定(ding)(ding)輸出扭矩的門限(xian)值;如果電機的控(kong)制(zhi)(zhi)方(fang)式(shi)為V/F方(fang)式(shi)，開閉抱(bao)閘條件設定(ding)(ding)為速度(du)的百分(fen)比。

對于西門子的(de)S120、G130、G150系列變頻(pin)器(qi)，還提供了擴展抱(bao)閘功(gong)能(neng)，擴展抱(bao)閘的(de)控(kong)制功(gong)能(neng)更強大(da)一些(xie)(xie)，可(ke)以(yi)加(jia)入一些(xie)(xie)更復雜的(de)狀態參量去(qu)控(kong)制抱(bao)閘。

當然電機抱閘(zha)的控制也可以用外(wai)圍的PLC進(jin)行控制。

三、提升類負載變頻器調試注意事項

1. 抱閘邏輯的(de)(de)調試(shi)、打(da)開關(guan)閉延時(shi)時(shi)機的(de)(de)調試(shi)(P1216，P1217)。

2.多個(ge)變頻器控制多個(ge)電機的(de)系統，抱閘的(de)動作需(xu)要(yao)一致(zhi)。

3.抱閘線圈不允許接到變頻器的輸出，需要(yao)正確接到相應電源上。

4.制(zhi)動單元、制(zhi)動電(dian)阻參數正(zheng)確設置。

5.制動電阻工(gong)作過(guo)程中會發熱，需保證(zheng)制動電阻周圍有足(zu)夠的散熱空間。

6.速度環優化、考慮(lv)加速度預(yu)控。

7.各種限幅(fu)保護，比如轉矩、電流、功率等。

8.對于載客人(ren)電梯，需(xu)要(yao)考慮舒適度(du)，可以(yi)增(zeng)加圓弧曲線;增(zeng)設稱重(zhong)傳感(gan)器(qi)，進而調整速度(du)環PI參數。

9.這類負(fu)載通(tong)常需要(yao)帶載啟動，要(yao)求變頻器能夠(gou)在(zai)低頻輸出(chu)大的(de)扭矩(ju)，需要(yao)調整低頻補償(chang)電壓。

10.通常提升類應用(yong)，在軌道上或者(zhe)鋼絲繩(sheng)滾筒上，都(dou)會(hui)設置極(ji)限、超極(ji)限保護，系統超速保護、鋼繩(sheng)過卷(juan)保護，防止重物沖頂(ding)或者(zhe)墜底(di)。

11.對于(yu)垂直(zhi)載人電梯，設置(zhi)機械電氣的多重保(bao)護，比如機械限速、超重、井(jing)道安全鉗等。

四、提升類負載常見問題及處理

1、 溜車：需要檢查抱閘(zha)(zha)延遲時間，開(kai)閉(bi)抱閘(zha)(zha)的扭(niu)矩，或者(zhe)外圍控制抱閘(zha)(zha)的邏(luo)輯(ji)，抱閘(zha)(zha)的機(ji)械執行機(ji)構是(shi)否(fou)有問(wen)題。

2、 過流：抱閘(zha)(zha)打開過(guo)晚(wan)，電機處于堵轉狀態;重(zhong)物(wu)(wu)由懸停狀態進(jin)行二次起升(sheng)時抱閘(zha)(zha)打開過(guo)早(zao)，重(zhong)物(wu)(wu)開始下落，電機的輸(shu)出扭矩不足(zu)以克服重(zhong)物(wu)(wu)向下的扭矩，電機降速(su)過(guo)程(cheng)中(zhong)抱閘(zha)(zha)投(tou)入過(guo)早(zao);提(ti)升(sheng)重(zhong)量超過(guo)額定負載(zai);速(su)度環參數不合(he)理。

3、 過壓：可能制動電阻功率(lv)不(bu)(bu)夠(gou)，或者(zhe)參數設置(zhi)不(bu)(bu)合適(shi)。

4、制動電阻發熱嚴重：?檢查電阻(zu)功(gong)率選擇(ze)，是否(fou)(fou)滿足負(fu)載回饋功(gong)率的峰值及平均(jun)功(gong)率的曲線，是否(fou)(fou)滿足電阻(zu)本身(shen)負(fu)載的重復周期。

制動模塊和制動電阻的負載(zai)曲線請(qing)參考下圖：