丹佛斯起重和提升应用手册

PAGE9PAGE9PAGE10PAGE10FC300系列变频器起重和提升应用手册一、起重和提升应用简介一、起重和提升应用简介PLC125％负载的要求，至少应在起动加速过程中提供200％的转矩。0控制系统。目前很大一部分起重机都是采用的绕线式电机转子串电阻的有级调速方案，起动电流价格贵。频器在性能上已经完全能达到原来定子调压控制系统的要求。同时使用变频器还具有定子调压所不具备的节能效果。度，提高工厂的生产效率和产品的质量。二、起重和提升行业变频器选型二、起重和提升行业变频器选型FC3004/f控制，VVC＋电压矢量，磁通矢量开环，磁通矢量闭环。平移机构由于其惯量较大，负载变化U/f1、以电机为标准的选型方法P K1

(1)CN cosPCN

3K1KUNI

103

(2)ICN

K1KI

(3)式中M（通常约0.5os（0.75UN（IN（K（M方式取1.05~11N（IN（1通常取1.~1.2。1.25K120s1min之内1601505minPCN

cos

(4)ICNNIN

(5)如果电动机在5min内加速时间超过1min，则PCN

1.5KNPMcos

(6)式中（通常约0.85os（通常约

ICN1.5NIN

(7)K（M方式取1.05~11IN（N——同时工作的电动机数量；N（。不同的调速系统，计算方法是不同的，实际选型时，要根据电动机不同的加速时间来选择相应的计算公式。2、以转矩为标准的选型方法（这种以转矩为标准的选型方法相对以电机为标准的选型方法来说要复杂许多。首先，一般和转动惯量折算到电动机侧，然后根据公式：TTF

Jddt

(8)n来表示系统的转动GD2J与n，J与GD2的关系为：

冗60

(9)2 GD2 GD2Jm (10)g4 4g将上面两式代入化简得：

GD2dn式中T（N·F——负载转矩N·

TTF

375dt

(11)D2N·n——转速（ri。首先要计算起升机构中负载转矩折算到电动机轴端的值。这里有两种方法，一种是比较直观的解释，参照公式如下：TF

(12)FN·G（R（j——电机轴到卷筒的总减速比；——系统的机械效率；这里折算的TF是提升重物的负载转矩折算，下放重物时的负载转矩折算要比提升时的要小，然而在实际现场，往往很难得知j的大小，这时可以通过功率守恒来折算：mgvTFTF

冗60

(13)考虑传动系统的传动损耗，则：m——负载重量（n/iv（

T9.55mgvF nT9.55mgvF

(14)(15)F负载飞轮矩的折算则是通过能量守恒来计算的，被吊物体的总动能为：Fmv21Gf

v21

GD2冗n

(16)f 2 g

2

60故折算到电机侧的负载飞轮矩为：FGD24F

Gv2f冗nf

fGv2fn2

(17)60 系统总的飞轮矩为：2 2 GD2 GD2 2GDbc·

(18)j2 jj21 12aGD21GD2a

(19)aD2N·a——比例放大系数，取0.2~0.3，如果电动机轴上有其他部件如抱闸等，的数值需要加大。F求得了T和GD2起升速度。所以公式中nFGD2dnTTF

375dt

(20)这里的T就是电机要求提供的最大转矩，也就是变频器要求提供的最大转矩。由于变频器选型是按照电流来选型的，还需要将这里的转矩换算成电流。电机的额定转矩为：TN N

60冗n

(21)故要求的变频器最大电流为：

ITTN

IN

(22)1.8~2.22.5~2.8倍1602当负载工作周期或占空比大于变频器所要求的数值时，应该要进一步适当放大变频器的电流。具体要按照现场实际情况分析。考虑传动系统的传动损耗，则：

Fv

冗60

(23)T9.55F

(24)FNv（5min之内大于ITTN

IN

(25)5min1minI1.5来TTfF

(26)FjF

GD2

GD2fj2f

(27)其他剩余的计算步骤参照行走机构的变频器选型。三、在快速编程组下三、在快速编程组下（QuikMenu）建立起重/提升应用参数组起重提升应用特殊的参数分为3组，分别如下：1－7*启动调整1－711－721－74启动速度[PRM]1－75启动速度[Hz]1－761－8*停止调整1－801－81停止功能最低速[RPM]1－82停止功能的最小速度[Hz]1－83精确停止功能1－84精确停止1－85精确停止速度补偿延时2－2*机械制动2－20抱闸释放电流2－21激活制动速度[RPM]2－22激活制动速度[Hz]2－23激活制动延时2－24停止延时2－25抱闸释放时间2－26转矩参考值2－27转矩加减速时间2－28增益放大因数共20个参数，通过参数0－25个人菜单，可以将以上20个参数存入到个人快捷菜单中，该菜单可通过LCP上的[QuickMenu]键访问，OEM可以借此来对设备进行简单的调试。四、制动电阻配置四、制动电阻配置当起重重物下放过程中，电机工作在发电状态，这时变频器直流母线的电压升高，需要在选择合适的制动电阻，要确定两个量，一是制动电阻阻值，二是制动电阻功率。起升机构制动电阻的任务就是要在重物下降时将产生的能量消耗掉，行走和回转机构制动P——电阻制动功率；Pmotor——电动机功率；

PMbrmotordrive

(28)Mbr——最大制动转矩百分数，可取160％；motor——电机效率，一般取0.9；drive——丹佛斯变频器效率，一般取0.98；变频器母线的电压Udc200－240V480V的设备，为1084V。故推荐的制动电阻阻值为：U2R dc

(29)rec P的增大。如果不需要160(11)或(12)，适当改动Mbr达到最佳的性能空间比。为了简化运算过程，对于200V、480V、500V、600V和690V的变频器，160％制动转矩时的Rrec可以分别表示为：200V：480V：Rrec500V：600V：

107780Pmotor375300（对于主轴输出7.5kw的变频器）Pmotor428914（对于主轴输出为11－75kw的变频器）Pmotor464923Pmotor630137Pmotor690V：

832664Pmotor制动电阻的功率并不需要达到制动的功率，因为变频器不总是处于制动状态，只是在一定120dtbr120

(30)Prec

P

(31)tbr——一个特定工作周期内制动工作的时间(s)；d——制动工作占空比；五、提升运行的制动抱闸控制五、提升运行的制动抱闸控制P1-72P1-74P1-76（顺时1、机械制动控制PAGE15PAGE15PAGE14PAGE14P1-70P1-72为顺时P1-76P1-7430%-100%P2-20P1-76aP1-76>P2-20+bP1-76=P2-20P2-20<P1-76<P2-20+（arm13。d、P1-76<P2-20，这时直至启动延时结束，启动电流仍然达不到抱闸释放电流的大小，启动（arm63。停止方面，为了安全起见，在电机还没有完全停稳的时候就已经开始了抱闸，所以停止功能P1-81P2-210，P2-21P2-231002、起重机械制动AutomationDriveFC300P1-71P2-26P2-27P2-25P2-285sP2-240六、编码器选择六、编码器选择在主钩电机应用中，为了能精确的检测到电机的速度，特别是电机低速时的速度，从而有40编码器是一种光电转换器件，分为增量型编码器和绝对值编码器两类。增量型编码器只记SSI,EnDat,BiSSRS232RS422、RS485CMOSsincos采用1V目前通过丹佛斯测试，确定在丹佛斯变频器上可以使用的编码器如下：（1）24V（32、5（25V422L102选件，适合于长距离的信号传输。sincosMCB102SSIMCB102MCO3xx或七、速度闭环七、速度闭环PID调整P7-02P7-03P7-04P7-05P7-0651210ms，10245ms，20482ms，4096来设置，以此类推。八、起重和提升应用参数说明八、起重和提升应用参数说明参数号参数名设置举例描述1-67负载类型[1]有效负载用于起重应用1-71启动延时0.5s和P1-74配合调整1-72启动功能VVC+/顺时针矢量1-73飞车启动[0]关起重应用中不建议使用此功能1-74启动速度[RPM]设定为滑差速度的30％－100％在VVC＋/顺时针矢量时，决定了P1-76的大小1-75启动速度[Hz]同上1-76启动电流为保险起见，设定为电机额定电流可以根据情况调整1-80停止功能[0]惯性停车1-81停止功能最低速[RPM]0保证在电机停止之前，转矩始终存在1-82停止功能最低速[Hz]0同上2-10制动功能[1]电阻器制动在使用电阻制动时选用2-11制动电阻[Ohm]同电阻规格有关2-12制动功率同电阻规格有关2-13制动功率检测[1]警告可以根据实际情况选择当制动功率超过极限时，发出警告或跳闸2-15制动检查[2]跳闸监测制动电阻器的短路或断路，或制动IGBT的短路2-17过压控制[0]禁用在起重应用中不得启用OVC2-20抱闸释放电流额定电流的50-70%需要和P1-74、P1-76配合调整2-21激活制动速度[RPM]根据抱闸的响应时间确定2-22激活制动速度[Hz]同上2-23激活制动延时0.5s延时期间的轴速保持为零，转矩为额定值2-24停止延时0-5s0速悬停延时，用于点动控制,如果不用可直接设为0续前表：2-25抱闸释放时间0.2s根据抱闸响应时间确定，和P2-28配合使用转矩参考值100可视现场增减2-27转矩加减速时间0.2s由系统的动态性能要求决定2-28增益放大因数0.0-4.0通过提高增益，可以减小电动机从制动系统接管负载时的碰撞5-10端子18数字输入[8]启动5-11端子19数字输入[10]反向如果选择[11]启动反转，需要和18号端子信号互锁5-12端子27数字输入[16]0410％，30％，50％和100％5-13端子29数字输入[17]15-14端子32数字输入[0]无功能24V编码器A相信号输入5-15端子33数字输入[0]无功能24V编码器B相信号输入5-19端子37安全停止[1]安全停止报警需要把37号和13号端子相连5-40.0继电器1功能[9]报警送入PLC做综合5-40.1继电器2功能[32]14-25转矩极限跳闸延时0s去掉故障延时，保证系统安全14-26逆变器故障跳闸延时0s17-10信号类型[1] RS422 (5VTTL/linedrv.)从编码器数据表中可以找到该信息17-11分辨率(PPR)1024编码器每转的脉冲数九、警告和报警信息九、警告和报警信息LEDLEDLEDLED14-20起重提升应用中常见的警告和报警信息如下：1616警告和报警警告和报警发生原因解决方法警告5直流回路电压高电机加减速过快或制动电阻连接故障延长加减速时间，检查制动电阻器的连接报警7直流回路过压同上同上警告/报警9逆变器过载变频器在过载超过100％的情况下运行时间过长检查负载重量是否过载，延长加减速时间，降低工作频率警告/报警12转矩极限4-16（）的值检查负载重量是否过载，延长加减速时间警告/报警13过电流超过逆变器峰值电流极限（约为额定电流的200％）检查抱闸机构是否正常打开，减小P2-20抱闸释放电流或增大P1-76启动电流警告25制动电阻器短路制动电阻器短路立刻关闭变频器，更换制动电阻器警告26制动电阻功率极限120秒内传输的功率超过监测极限降低负载工作频率或更换更大功率的制动电阻报警38内部故障变频器内部故障原因多样，查看故障扩展代Danfoss供应商联系警告59电流极限电流高于P4-18指定的值检查负载重量是否过载，延长加减速时间报警63机械制动过低启动延时结束后，启动电流达不到抱闸释放电流增大P1-76或减小P2-20报警