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1、现场工况及使用要求
行车控制机构分为大车行走、小车行走和提升吊钩,电机为三相异步电机,加装了抱闸机构,提升电机配置增量式编码器,要求提升过程中无溜钩现象;大车和小车移动及停止时禁止重物左右摇摆,以提升行车运行效率,降低行车司机的操作强度。
2、方案配置
大车行走、小车行走和提升吊钩分别使用1台博能A1系列变频器,变频器选用CM25控制单元,每台变频器分别加装一组与之匹配的制动电阻。提升变频器接收编码器信号用于速度闭环控制,同时用于计算摆长,利用模拟量输出AO0输出当前摆长,大车和小车的模拟量输入AI0接收当前摆长数据。
接线图如下:
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3、变频器调试
3.1 变频器基本参数设置
3.1.1 变频器上电前,确认变频器接线正确,包括电源线、控制线、编码器线、抱闸线、制动电阻线等。
3.1.2 设置3台变频器的基本控制参数,包括启停参数、速度来源参数、电机参数等,将提升变频器进行电机参数辨识,然后设置为FVC控制方式。
3.2 调试变频器抱闸功能
提升变频器用于提升重物,在变频器启动和停止时容易出现溜钩现象,所以需要使用变频器内部抱闸功能,根据现场工况调整抱闸打开和闭合的阈值,避免溜钩现场发生。
提升变频器抱闸参数设置如下:
功能码 | 名称 | 设定值 |
F04.00 | 抱闸功能选择 | 1:有抱闸不带检测信息 |
F04.03 | 抱闸打开命令来源 | P01.02:运行 |
F04.04 | 抱闸打开比较值来源 | P13.11:CM给定速度 |
F04.05 | 抱闸打开比较阈值 | 8% |
F04.07 | 抱闸闭合转速阈值 | 5% |
F04.13 | 抱闸打开马达电流比较阈值 | 50% |
F04.14 | 抱闸继电器驱动电源选择 | 24V |
大车和小车的抱闸功能可通过继电器输出DO0实现,将A06.02:DO0的输出功能选择设为4:运行中,当变频器启动时抱闸打开,变频器停止时抱闸闭合。
3.3 调试变频器的防摇摆功能
摆长的定义如下:L1为吊钩在任意位置时与吊钩最高点之间的长度,L2为吊钩重心与重物重心之间的距离,L3为吊钩位于最高点时吊钩重心与摆轴之间的距离。
3.3.1 操作提升变频器,使吊钩上升,观察F08.27和F08.28参数,如果数值在增加,则将F08.29设为1,将吊钩升到最高点,设置参数F08.25=1,将参数F08.27和F08.28的值清零。
3.3.2 估算L3的长度,和L2的长度相加写入大车和小车行走变频器参数F08.19中。
3.3.3 将吊钩下降到一定高度,将吊钩摆动5个周期,然后测出一个周期T的时间。
3.3.4 三台变频器分别设置最大摆长的值(大于实际摆长),数值要相同,例如都设为10m。
3.3.5 查看提升变频器参数P09.25的值,此值为摆长L1的当前值,计算公式如下:
提升变频器参数设置如下:
功能码 | 名称 | 设定值 |
F08.20 | 提升最大摆长 | 10m |
F08.25 | 摆长计数复位使能 | 0:禁止 1:允许 |
F08.26 | 摆长比例系数 | 0.3 |
F08.27 | 提升编码器计数高 | 只读 |
F08.28 | 提升编码器计数低 | 只读 |
F08.29 | 提升反馈脉冲反向 | 0:禁止 1:允许 |
A08.04 | AO0信号源 | P09.25:摆长长度 |
A08.06 | AO0类型 | 0:0~10V |
大车和小车的变频器参数设置
功能码 | 名称 | 设定值 |
F08.00 | 防摇摆功能使能 | 1 |
F08.06 | 防摇摆斜坡时间 | 3 (摆长<10m不用修改) |
F08.17 | 提升摆长来源选择 | 1:AI0 |
F08.19 | 摆长偏移值 | L2+L3 |
F08.20 | 提升最大摆长 | 10m |
F08.21 | 实际摆长 | 只读 |
F08.22 | 摇摆周期 | 只读 |
A07.04 | AI0类型 | 1:0~10V |
变频器具有掉电记忆功能,在掉电后会将参数F08.27和F08.28的参数值存储以便下次上电时调用,因此以上调试步骤只要在实际应用前处理一次即可,无需每次上电进行处理。
但是如果起重机设备进行拆装检修过后,需要按照上述步骤重新操作一次。
按照以上步骤调试后,即可实现防摇摆的功能。
防摇功能演示