引言：塔式起重機(jī)是建筑工地上應(yīng)用得十分廣泛的一種起重機(jī)械，傳統(tǒng)的控制方式多采用交流繞線式電機(jī)串電阻的方法(或多速電機(jī))啟動(dòng)和調(diào)速。由于長(zhǎng)期重載運(yùn)行，頻繁正、反轉(zhuǎn)，沖擊電流很大，雖然可以分為多段調(diào)速，但在段速切換之間仍然會(huì)對(duì)渦輪渦桿機(jī)械減速機(jī)構(gòu)、鋼絲繩造成很大的沖擊。在塔吊各部分機(jī)構(gòu)上采用BD551系列變頻器驅(qū)動(dòng)后，就可以用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)取代原有價(jià)格昂貴的繞線式帶渦流制動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)。采用變頻器拖動(dòng)三相異步電機(jī)的控制方式取代傳統(tǒng)調(diào)速方式，從根本上解決了塔吊機(jī)械故障率的問題，而且技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能顯著，是塔式起重機(jī)理想的傳動(dòng)控制裝置。
應(yīng)用原理
塔吊組成構(gòu)件
◆ 提升機(jī)構(gòu)：用于拖動(dòng)重物做上升或下降的起升運(yùn)動(dòng)，由電機(jī)、減速裝置、卷筒和制動(dòng)器組成
◆ 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：拖動(dòng)橋臂以軸為中心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通常由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器組成
◆ 變幅(小車)機(jī)構(gòu)：用于拖動(dòng)吊鉤及重物順著橋臂做“縱向”運(yùn)動(dòng)，也由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速裝置和車輪組成
◆ 液壓頂升機(jī)構(gòu)：用于塔吊的加高或降低位置使用，由液壓泵、液壓機(jī)械系統(tǒng)組成
塔吊各機(jī)構(gòu)調(diào)速方式
◆ 多速電機(jī)變極調(diào)速用于6T以下的中小型塔機(jī)，常采4/8/32極多速電機(jī)實(shí)現(xiàn)。
◆ 電磁離合減速器加渦流制動(dòng)的單速繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)調(diào)速靠電磁離合器換檔改變減速器的速比，靠帶渦流制動(dòng)的單速繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)串電阻獲取較軟的特性和慢就位速度，已逐漸不再使用。
◆ 普通減速器(可機(jī)械變檔)加帶渦流制動(dòng)的單(多)速繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)調(diào)速，調(diào)速方式構(gòu)造簡(jiǎn)單、易維護(hù)、可靠性高。目前國(guó)內(nèi)8～12t起升機(jī)構(gòu)大多采用這種調(diào)速方式。
◆ 差動(dòng)行星減速器加雙電機(jī)調(diào)速(提升機(jī)構(gòu))速度檔位更多，成本較高，控制復(fù)雜。生產(chǎn)廠家采用的不多。
原系統(tǒng)配置(以QTZ5030中型吊機(jī)為例)
提升部分
◆ 繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)：YZRW200L-6 22kW
◆ 渦流制動(dòng)器104V/5A，額定制動(dòng)力矩170N.M， 額定轉(zhuǎn)速100r/min
◆ 液壓電動(dòng)式制動(dòng)裝置：由一臺(tái)380V/500W液壓泵控制。斷電抱閘，與電機(jī)運(yùn)行保持同步
◆ 減速裝置：傳動(dòng)比19：1，滾筒直徑300mm(可機(jī)械變檔)
◆ 調(diào)速裝置：電阻箱(五段調(diào)速)及主令控制器
回轉(zhuǎn)部分
◆ 繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)：YZRW132M2-6 3.7kW
◆ 渦流制動(dòng)器80V/2.5A，額定制動(dòng)力矩18N.M，額定轉(zhuǎn)速100r/min
◆ 電磁制動(dòng)裝置：由DC24V電磁閥驅(qū)動(dòng)機(jī)械抱閘，方式為得電抱閘
◆ 減速裝置：渦輪渦桿，滾筒直徑150mm
◆ 調(diào)速裝置：電阻箱(四段調(diào)速)及主令控制器
變幅(小車)部分
◆ 繞線轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)：YZRW132M2-6 3.7kW
◆ 渦流制動(dòng)器80V/2.5A，額定制動(dòng)力矩18N.M，額定轉(zhuǎn)速100r/min
◆ 電磁制動(dòng)裝置：由DC24V電磁閥驅(qū)動(dòng)機(jī)械抱閘，方式為斷電抱閘
◆ 減速裝置：滾筒直徑150mm
◆ 調(diào)速裝置：電阻箱(三段調(diào)速)及主令控制器
變頻改造系統(tǒng)配置
提升
◆ 變頻器選用BD551，采用有PG閉環(huán)矢量控制模式。放大一檔功率等級(jí)配置具有如下特點(diǎn)：磁場(chǎng)定向電流閉環(huán)矢量控制，電機(jī)變量完全解耦、具有零速150%力矩保持、低頻力矩大、掛重物懸空不溜鉤等特點(diǎn)。
◆ 能耗制動(dòng)裝置：制動(dòng)單元選FRB-DR-1SA，制動(dòng)電阻選用6000W/13Ω*1只。(替代原有渦流制動(dòng)器)
◆ 電動(dòng)式抱閘制動(dòng)：利用變頻器特有報(bào)閘功能結(jié)合變頻器零速力矩伺服，保證了在任何意外情況下無溜鉤現(xiàn)象
◆ 在不改變?cè)胁僮鞣绞较拢芍髁羁刂破饔|點(diǎn)組合方式給到變頻器多段速端子及正反轉(zhuǎn)端子，從而達(dá)到控制變頻器起停及調(diào)速的目的
回轉(zhuǎn)
◆ 變頻器選用BD551采用無P，G閉環(huán)矢量控制模式，變頻器同等功率配置無需放大等級(jí)。
◆ 渦流制動(dòng)裝置：額定勵(lì)磁電壓/電流：DC80V/2.5A 制動(dòng)力矩18N.m 機(jī)械特性較軟，主要起到緩沖阻尼作用。(制動(dòng)力矩隨著速度段可調(diào))
◆ 能耗制動(dòng)裝置BD551變頻器內(nèi)置置制動(dòng)單元，另選配標(biāo)準(zhǔn)(功率)的制動(dòng)電阻，60歐1000W鋁殼
◆ 電磁抱閘制動(dòng)：只是在手柄零位時(shí)用腳踏開關(guān)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)，主要用在大臂停止時(shí)對(duì)重物進(jìn)行定位才使用。特點(diǎn)是得電抱閘，與常規(guī)斷電抱閘制動(dòng)相反
◆ 由主令控制器觸點(diǎn)組合方式給到變頻器多段速端子及正反轉(zhuǎn)端子，從而達(dá)到控制變頻器起停及調(diào)速的目的
小車
◆ 變頻器選用BD551，采用無PG閉環(huán)矢量控制模式，同等功率配置
◆ 能耗制動(dòng)裝置：變頻器內(nèi)置制動(dòng)單元另選配標(biāo)準(zhǔn)(功率)的制動(dòng)電阻，180歐400W鋁殼。(替代原有渦流制動(dòng)器)
◆ 電磁機(jī)械抱閘：利用變頻器特有的FDT端子輸出及故障聯(lián)鎖控制，特點(diǎn)是斷電抱閘
◆ 由主令控制器觸點(diǎn)組合方式給到變頻器多段速端子及正反轉(zhuǎn)端子，從而達(dá)到控制變頻器起停及調(diào)速的目的
結(jié)束語
變頻改造后具有如下特點(diǎn)：
◆ 慢就位速度可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)零速制動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)無沖擊
◆ 減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度
◆ 很輕松的實(shí)現(xiàn)了“重載慢速，輕載高速”的超頻運(yùn)行，節(jié)省大量的電能，提高勞動(dòng)效率
◆ 可以有效的避免因缺相、過流，過壓等電器故障而損壞設(shè)備，變頻器能及時(shí)進(jìn)行自我保護(hù)停止輸出
◆ 能延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)件的壽命，對(duì)鋼絲繩排繩和壽命大有裨益，同時(shí)提高了塔機(jī)的安全性
實(shí)踐證明，采用BD551系列變頻器在塔吊上運(yùn)行不但節(jié)電降耗，而且還提高了工作效率，運(yùn)行的可靠性也得到大大提高，具有很廣闊的應(yīng)用前景。
（轉(zhuǎn)載）
