0 引言
緬甸耶涯水電站為東南亞最大的水電站，發(fā)電廠房內(nèi)安裝有4 臺195 MW的立式混流式發(fā)電機組，擔任其吊裝任務的是兩臺跨度為25.5 m的250(120)t/40(8) t單小車門式起重機，在吊運460 t發(fā)電機轉(zhuǎn)子時將用500 t平衡梁由兩臺門機抬吊完成。
兩臺單小車門式起重機的技術(shù)參數(shù)完全一致，每臺均由主起升機構(gòu)、副起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)、大車運行機構(gòu)、門機操作系統(tǒng)、信號檢測系統(tǒng)、供電照明安全保護系統(tǒng)幾個部分組成。其中主、副起升電氣傳動系統(tǒng)采用安川公司生產(chǎn)的通用變頻器G7 系列變頻器，通過變頻器的“運行中2”信號來控制起升機構(gòu)的抱閘，以防止溜鉤現(xiàn)象的出現(xiàn)，這樣省卻了起升運用宏，達到了利用變頻器專用起重宏的目的。另外，起升變頻傳動系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，通過增大閉環(huán)編碼器的檢測頻率，來確保起升機構(gòu)在2 Hz下能克服低頻脈動轉(zhuǎn)矩的影響，并達到了1頤50 的調(diào)速范圍。同時為避免給定信號受外部干擾的影響，變頻輸入采用了數(shù)字量輸入，從而解決了變頻器給定輸入不穩(wěn)定的問題。
1 起升抱閘變頻控制技術(shù)的開發(fā)
傳統(tǒng)的起升機構(gòu)調(diào)速系統(tǒng)主要是采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速或渦流調(diào)速，這種傳動系統(tǒng)機械特性軟，調(diào)速范圍狹窄，整個系統(tǒng)速度的穩(wěn)定性和調(diào)速精度較差;起制動不平穩(wěn)，對整機鋼結(jié)構(gòu)沖擊很大;
尤其是空中起吊易發(fā)生溜鉤現(xiàn)象，嚴重影響了起重機械的安全運行。為此，本門機起升機構(gòu)采用了安川通用變頻器G7 作為調(diào)速傳動裝置，通過開發(fā)起升抱閘控制技術(shù)，以防止起升溜鉤現(xiàn)象，具體方案如圖1 所示。
從圖1可知：
1)順控電路條件成立后，由接點M1-M2 閉合(ON)打開制動器;
2)出現(xiàn)緊急情況及變頻器故障接點輸出時，使制動器確實可靠地處于閉合狀態(tài)，當升降指令為ON時，使制動器為打開狀態(tài);
3)根據(jù)所使用的控制模式，制動器打開轅閉合信號的參數(shù)設置如表1 所列。
1.1 不帶PG矢量控制模式
不帶PG矢量控制的抱閘控制時序見圖2。
1)將H2-01 設為05，即M1-M2 輸出的是頻率檢出2 信號，用該信號來控制起升機構(gòu)抱閘。
2)開抱閘控制。通常，將參數(shù)L4-01 設定為1.0耀3.0 Hz，在UP給定信號輸入后，當變頻器輸出頻率升到L4-01的設定值時，表示變頻器已經(jīng)輸出足夠大的電流，能夠使電機產(chǎn)生足夠的輸出轉(zhuǎn)矩(逸額定轉(zhuǎn)矩)，此時M1-M2 閉合，制動器打開，不會產(chǎn)生溜鉤現(xiàn)象。
3)關抱閘控制。通常，將參數(shù)L4-02 設定為0.1耀0.5 Hz，當UP給定信號回零，變頻器輸出頻率降至(L4-01)-(L4-02)的值時，變頻器輸出轉(zhuǎn)矩還存在，但速度已將至3 Hz 以下，此時M1-M2 頻率檢出2 打開，制動器抱閘，力矩的存在防止了溜鉤現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時低速抱閘減少了對機構(gòu)的沖擊，也減小了對制動器的磨損。
1.2 帶PG矢量控制模式
帶PG矢量控制的抱閘控制時序如圖3所示。
1)將H2-01 設為37，即M1-M2 輸出的是運行中2 信號，用該信號來控制起升機構(gòu)抱閘。
2)開抱閘控制。通常，將參數(shù)b2-01 設定為0.1耀0.5 Hz，在UP給定信號輸入后，當變頻器輸出頻率升到b2-01的設定值時，表示變頻器已經(jīng)輸出足夠大的電流，能夠使電機產(chǎn)生足夠的輸出轉(zhuǎn)矩(逸額定轉(zhuǎn)矩)，此時M1-M2 閉合，制動器打開，不會產(chǎn)生溜鉤現(xiàn)象。
3)關抱閘控制。當UP給定信號回零，變頻器輸出頻率降至b2-01的設定值時，變頻器輸出轉(zhuǎn)矩還存在，但速度已將至0.5 Hz 以下，此時M1-M2運行中2打開，制動器抱閘，防止了溜鉤現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時低速抱閘減少了對機構(gòu)的沖擊，減小了對制動器的磨損。
2 起升抱閘變頻控制技術(shù)的應用
安川公司G7 系列變頻器在緬甸耶涯水電站兩臺250(120)t/40(8)t 單小車門式起重機主、副起升電氣傳動系統(tǒng)中的具體應用情況如下。
主起升機構(gòu)起升速度為：
1)起重量120~250 t時，0.5~0.05 m/min;
2)起重量臆120 t時，1.5~0.15 m/min。
主起升機構(gòu)由1 臺YZPTFM315M2 -8CTHS3 40% 45 kW 變頻電機驅(qū)動，并通過荷重儀使電機運行于不同的特性曲線，以實現(xiàn)以上兩種速度的轉(zhuǎn)化。采用安川變頻器CIMR-G7A4075進行閉環(huán)控制調(diào)速，利用變頻器“運行中2”信號來控制起升機構(gòu)的抱閘。采用主令控制器的有擋位無級調(diào)速方式，速度被分為五擋，各為10%、30%、50%、70%、100%的額定速度;
變頻輸入采用數(shù)字量輸入，通過變頻器內(nèi)部的數(shù)字量接口模塊DI-16H2 自動將數(shù)字量轉(zhuǎn)變成模擬量。整個電氣傳動系統(tǒng)實現(xiàn)了起動、停止和各擋速度過渡平穩(wěn)無沖擊的目的，其電氣原理圖如圖4所示。
副起升機構(gòu)起升速度為：
1)起重量8~40 t時，3~0.3 m/min;
2)起重量臆8 t時，15~1.5 m/min。
副起升機構(gòu)由1 臺YZPTFM315M1-8CTH S340% 30 kW變頻電機驅(qū)動，選取的變頻器型號及電氣傳動系統(tǒng)原理同主起升機構(gòu)。
3 系統(tǒng)調(diào)試(主起升)
由于主起升變頻器采用帶PG 的矢量控制模式，因此通電前必須將編碼器接口模塊PG-X2 按圖4 固定接線。在首次啟動時，按LOCAL/RE-MOTE 鍵，面板顯示L即進入面板控制模式。如果驅(qū)動設備無法與電機脫離，應選擇停止形自學習模式(T1-01=1)，若條件許可，為確保系統(tǒng)性能應盡量選用旋轉(zhuǎn)形自學習模式(T1-01=0)，具體步驟如下。
1)確認控制盤在本地控制模式下(在狀態(tài)行有L顯示)，將T1-01 模式設置為0 或1。
2)按MENU 鍵選擇ADV方式，然后設置參數(shù)A1-00=0，A1-01=2，A1-02=3，A1-03=0。
3)按MENU 鍵，選擇AUTO-TUNE 自學習模式，設定參數(shù)T1-00=0，T1-01=0，T1-02=45，T1-03=330，T1-04=104，T1-05=30，T1-06=8，T1-07=438，T1-08=2048。
4)按RUN 鍵，變頻器約停止1 min 后，會再旋轉(zhuǎn)1 min，自動測定需要的電機數(shù)據(jù)，自學習完成后，面板顯示TUNE SUCCESSFUL。
5)自學習完成后，需設置的參數(shù)如表2 所列。
4 常見故障現(xiàn)象及處理
調(diào)試時難免會出現(xiàn)各式各樣的問題，但必須保證在整個運行過程中，電流不超過變頻器額定電流的150%，在調(diào)試時觀察參數(shù)U1-83、U1-84以確保電流保持在安全值以下，表3列出了試運行時常見的故障及處理方法。
5 結(jié)語
安川通用變頻器G7 應用在緬甸耶涯水電站兩臺250(120)t/40(8) t單小車門式起重機主、副起升電氣傳動系統(tǒng)中，調(diào)試運行后，兩機構(gòu)起制動非常平穩(wěn)，鋼結(jié)構(gòu)沖擊小，并能很好地控制機構(gòu)抱閘系統(tǒng)，徹底解決了起升溜鉤問題。大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，深受用戶好評。[!--empirenews.page--]
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