0 引言

隨著碼頭的業(yè)務量的不斷增加，為了加大堆場的堆放面積，將原三菱龍門吊堆4 過5 的設計改造成堆5 過6 的設計，即將起升高度由15 m加高到17.5 m。但對碼頭上的18 臺三菱龍門吊全部加高完畢以后，發(fā)現(xiàn)三菱龍門吊普遍有大車變頻器過載現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)。

1 問題的調(diào)查及研究

1.1 大車電機的規(guī)格與主要參數(shù)

應用機構大車行走;

數(shù)量36 臺(每臺龍門吊2 臺);

機械構造全閉環(huán)(JPWW44)，單端輸出軸，立式帶剎車(37.8GM)，絕緣等級為F，帶加熱器;

驅動方式矢量控制(驅動器型號為富士FRN-VG3);

輸出45 kW，4 極，交流320 V，1 750 r/min，過載250%，1 min;

可連續(xù)工作時間30 min;

可承受過載轉矩(百分比基于額定轉矩)如圖1 所示;

起動轉矩(百分比基于額定轉矩) 250%;

速度范圍恒定轉矩75耀1 750 r/min，恒定功率。

2 分析原因

1)造成三菱龍門吊加高后大車電機的過載系數(shù)C0加大的原因如下。

(1)龍門吊的總重量G 由加高前的153.7 t增加到加高后的160.2 t。

(2)龍門吊的迎風面積A 由加高前的96 m2增大到加高后的105 m2。

從前面的計算公式可知，龍門吊加高后，在大車電機及變頻器的容量不變和變頻器的參數(shù)設置不變的情況下，大車電機的過載系數(shù)已達不到設計的要求。

2)三菱龍門吊大車電機的轉矩特性可從以下兩方面分析。

(1)三菱龍門吊大車電機起動時的轉矩特性大車電機在從靜止狀態(tài)起動時，電機的特性是在恒轉矩區(qū)，這時電機的轉矩將不隨電機的轉速n的變化而變化。電機的轉速n=997 r/min(額定為1 750 r/min)作為其標么值n(pu)=1.75，當n(pu)<1.75 時電機工作在恒轉矩區(qū)，以提供最大的轉矩，從而達到起動電機的目的。

(2)三菱龍門吊大車電機起動后的轉矩特性當n(pu)>1.75時電機工作在恒功率區(qū)，這時電機的轉矩將隨著轉速的加大而減小。這樣就可以在低載荷的情況下，減小電機的電流，避免了電機長時間在大電流的情況下過熱的情況。[!--empirenews.page--]

大車電機速度原轉矩特性如圖2 所示。

3 解決方案

3.1 加大大車電機和變頻器的容量

從前面計算C0 的公式中可以看出，如果適當?shù)卦黾哟筌囯姍C的功率Nm，可以減小C0以達到目的。但這樣造價太高得不償失，所以不可取。

3.2 調(diào)整變頻器及大車參數(shù)

從前面計算C0的公式中可以看出，如果適當?shù)卦黾哟筌囎冾l器的加、減速時間t，可以減小NGD以達到減小C0的目的，但如果加、減速時間過長又會造成大車電機制動距離過長的問題，所以同時適當?shù)販p少大車速度，就可避免這一問題。

3.3 適當調(diào)整S-curve

將S 曲線的參數(shù)由原來設置的0 調(diào)整到5豫。

S-curve 設置為0 時，電機在起動、制動的過程中對電機的沖擊較大，易造成電機瞬間過載，S-curve設置為5豫時，電機在起動、制動的過程中對電機的速度變化較為平滑，減少沖擊。

3.4 變頻器參數(shù)調(diào)整

變頻器參數(shù)調(diào)整如表1 所列。由表1知，大車電機最大速度n由1 750 r/min減少到1 450 r/min，所以大車速度v 由2.17 m/s減少到1.795 m/s，加速時間t由8 s增加到10 s則相關計算結果如下。

從以上計算的結果可以看出，經(jīng)過參數(shù)調(diào)整后，系統(tǒng)已能夠滿足電機過載的要求。

4 實施效果

對變頻器的參數(shù)進行調(diào)整后，大車行走速度雖然略有減慢，但對整機作業(yè)效率基本沒有什么影響。通過對變頻器參數(shù)進行調(diào)整，不僅不需花費巨資就能解決問題，還帶來相當可觀的經(jīng)濟效益。