今天和大家談?wù)勛冾l器驅(qū)動提升類負(fù)載的相關(guān)問題。提升類負(fù)載實際上是位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的一種通俗說法，大家都能直觀想到這類負(fù)載的實際應(yīng)用場所，比如：起重機(jī)的主鉤副鉤，卷揚(yáng)機(jī)、電梯，扶梯，堆垛機(jī)升降機(jī)構(gòu)，礦井罐籠，上料小車，斗提機(jī)，塔機(jī)，港口的裝卸橋，門機(jī)，車廠的搬運(yùn)設(shè)備等等。

之前我們曾經(jīng)介紹過機(jī)械負(fù)載的分類，其中包含位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，這里再次回顧一下這種負(fù)載類型的特點：

1、負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒定。

2、負(fù)載轉(zhuǎn)矩方向始終向下。

3、特性曲線位于第一、第四象限。

4、重物下放，存在能量回饋情況。

針對這種負(fù)載特性，無論哪個行業(yè)，什么工況的提升機(jī)設(shè)備，對于變頻器和電機(jī)構(gòu)成的電氣傳動系統(tǒng)來講，最核心的兩個問題就是：

(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(zhuǎn)換過程

a.重物下放時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

b.重物通過鋼絲繩、減速機(jī)等機(jī)械機(jī)構(gòu)反拖電機(jī)(電機(jī)轉(zhuǎn)子速度超過變頻器輸出的速度)，使得電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，重物所具有的動能轉(zhuǎn)化成電能。

c.電能通過變頻器逆變橋中的二極管流向直流回路。

d.由于直流環(huán)節(jié)的電容容量所限，電能不可能無限制地被吸收。

2、直流環(huán)節(jié)電能的處理：

a.如果變頻器配備了制動單元和制動電阻，可以通過CU單元控制制動單元的開通將制動電阻接入，使電能轉(zhuǎn)換成電阻發(fā)熱的熱能。

b.如果變頻器的整流橋具備能量回饋功能，可以通過CU單元控制整流單元，將能量回饋到電網(wǎng)。

c.電機(jī)回饋能量的及時處理，確保變頻器不發(fā)生過電壓故障。

d.直流環(huán)節(jié)的電能是通過發(fā)熱消耗掉還是回饋電網(wǎng)再利用，需要綜合考慮設(shè)備的工況和變頻器的投入預(yù)算。

二、抱閘的控制：

電機(jī)抱閘的控制，西門子變頻器提供了抱閘控制方式，比如順序控制，通過BICO互聯(lián)參數(shù)進(jìn)行控制。當(dāng)電機(jī)的控制方式為矢量控制時，開閉抱閘條件為設(shè)定輸出扭矩的門限值;如果電機(jī)的控制方式為V/F方式，開閉抱閘條件設(shè)定為速度的百分比。

對于西門子的S120、G130、G150系列變頻器，還提供了擴(kuò)展抱閘功能，擴(kuò)展抱閘的控制功能更強(qiáng)大一些，可以加入一些更復(fù)雜的狀態(tài)參量去控制抱閘。

當(dāng)然電機(jī)抱閘的控制也可以用外圍的PLC進(jìn)行控制。

三、提升類負(fù)載變頻器調(diào)試注意事項

1.抱閘邏輯的調(diào)試、打開關(guān)閉延時時機(jī)的調(diào)試(P1216，P1217)。

2.多個變頻器控制多個電機(jī)的系統(tǒng)，抱閘的動作需要一致。

3.抱閘線圈不允許接到變頻器的輸出，需要正確接到相應(yīng)電源上。

4.制動單元、制動電阻參數(shù)正確設(shè)置。

5.制動電阻工作過程中會發(fā)熱，需保證制動電阻周圍有足夠的散熱空間。

6.速度環(huán)優(yōu)化、考慮加速度預(yù)控。

7.各種限幅保護(hù)，比如轉(zhuǎn)矩、電流、功率等。

8.對于載客人電梯，需要考慮舒適度，可以增加圓弧曲線;增設(shè)稱重傳感器，進(jìn)而調(diào)整速度環(huán)PI參數(shù)。

9.這類負(fù)載通常需要帶載啟動，要求變頻器能夠在低頻輸出大的扭矩，需要調(diào)整低頻補(bǔ)償電壓。

10.通常提升類應(yīng)用，在軌道上或者鋼絲繩滾筒上，都會設(shè)置極限、超極限保護(hù)，系統(tǒng)超速保護(hù)、鋼繩過卷保護(hù)，防止重物沖頂或者墜底。

11.對于垂直載人電梯，設(shè)置機(jī)械電氣的多重保護(hù)，比如機(jī)械限速、超重、井道安全鉗等。

四、提升類負(fù)載常見問題及處理

1、溜車：需要檢查抱閘延遲時間，開閉抱閘的扭矩，或者外圍控制抱閘的邏輯，抱閘的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否有問題。

2、過流：抱閘打開過晚，電機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài);重物由懸停狀態(tài)進(jìn)行二次起升時抱閘打開過早，重物開始下落，電機(jī)的輸出扭矩不足以克服重物向下的扭矩，電機(jī)降速過程中抱閘投入過早;提升重量超過額定負(fù)載;速度環(huán)參數(shù)不合理。

3、過壓：可能制動電阻功率不夠，或者參數(shù)設(shè)置不合適。

4、制動電阻發(fā)熱嚴(yán)重：檢查電阻功率選擇，是否滿足負(fù)載回饋功率的峰值及平均功率的曲線，是否滿足電阻本身負(fù)載的重復(fù)周期。

制動模塊和制動電阻的負(fù)載曲線請參考下圖：