变频器集装箱装卸机的在接线、调试要点及参数设置

　　变频器是工业控制领域较为通用的自动化控制装置，性能稳定，可靠。变频器应用于集装箱装卸系统，可以大大提高其运行性能和可靠性，是目前集装箱装卸系统较为理想的设计模式。

　　集装箱装卸机是集装箱专用装卸设备之一，可用于20ˊ、40ˊ国际标准集装箱的装卸、转运及堆放等作业。其作业高度可以达到“堆六过七”。传统的集装箱装卸机为了提高起动转矩，采用绕线式异步电动机拖动，通过鼓形凸轮控制器的操作改变其转子所串电阻调速。随着电力电子技术发展和矢量控制技术的出现，现在人们普遍采用变频器作为调速电源，用多极变频异步电机取代原来的绕线式异步电动机，用PLC作为控制装置进行无触点控制。从而改善了调速性能，增加了系统的可靠性。本文以新科瑞电气SC890在蓬莱巨涛海洋工程重工有限公司的成功应用为例，阐述集装箱装卸机的变频调速过程。

　　(1)大车拖动系统拖动整台起重机顺着车间方向左右移动(以司机的坐向为参考)

　　(3)吊钩拖动系统拖动重物作吊起或放下的上下运动，下面这种介绍吊钩拖动系统。

　　集装箱装卸机运行机构均属于恒转矩性质负载，且其吊钩拖动系统为位能性负载，当吊钩吊起重物下降或者快速减速运行时，电动机处于再生发电制动状态。需要将电能通过反馈装置反送给电网或者消耗在制动电阻上，以防止母线电压过冲，变频器过压。

　　3.1吊钩拖动系统要求起动转矩大，起动运行平稳。能够实现正反运行且要有超载、限位、限流等多种保护。

　　由于制动器从抱紧到松开，以及从松开到抱紧的动作过程需要时间(约0.6s)，从而电动机转矩的产生或消失，是在通电或断电瞬间就立刻反应的。因此，制动器和电动机在动作的配合上极易出现问题。如电动机已经通电，而制动器尚未松开，将导致电动机严重过载;反之，如电动机已经断电，而制动器尚未抱紧，则重物必将下滑，即出现所谓的“溜钩”现象。因此要有相应的防止措施。

　　3.3吊钩拖动系统中要有机械抱闸装置(机械制动器)。当重物吊在空中出现突然停电的情况，如果不加装机械抱闸装置，重物就会有下滑的危险。因此，吊钩电动机轴上必须加装制动器。常用的有电磁铁制动器和液压电磁制动器等。

　　集装箱装卸机的大、小车(平移机构)拖动系统对系统的性能要求不高，为了节省成本，选用V/F控制方式的通用变频器SC500即可满足要求。(本文从简);装卸机吊钩(提升机构)拖动系统要求有较高的起动转矩和调速性能，必须采用矢量控制型变频器。本文采用SC890系列矢量变频器。SC890系列变频器具有以下特点：

　　4.1.1.1 起动转矩：无PG矢量控制0.5Hz/150%(SVC);有PG矢量控制0Hz/200%(VC)(零速全转矩功能，又称零伺服功能，即零速是电动机仍然能输出200%的额定转矩，使重物停在空中)。

　　4.1.1.4速度控制精度：无PG矢量控制：±0.5%最高速度;有PG矢量控制：±0.1%最高速度。

　　吊钩提升电机的功率为：75kw。为了保证足够的起动和运行力矩，故将变频器的容量放大一个规格。选用新科瑞SC890-090G/110P-4T型变频器。为了节省成本，精简控制系统，此系统采用无PG矢量的控制方式

　　变频器的制动单元应加大一个档次，以便允许有较大的制动电流，缩短制动过程;制动电阻的额定功率应加大一倍。故选用新科瑞电气150A的制动单元：SDU-150-4、制动电阻选择：6Ω/20KW(1个)。

　　4.2.1主令开关、超载、限位开关及变频器的继电器输出信号1(故障输出)，作为三菱FX2N plc的输入信号。

　　4.2.2 PLC的输出信号控制变频器的多功能输入端子(控制变频器的正反转、多段速、故障复位、紧急停止等。)和主电源电路的通断。

　　4.2.3 触摸屏和PLC通过RS422串行接口相连，PLC中的接口程序在PLC中为触摸屏设立数据读取区及相关状态标志，用于监视主钩的高度、载荷、运行状态、故障信息等。

　　5.1变频器接线变频器多功能输入端子X1-X7、HDI用于控制变频器的启动、停止、正转、反转、多段速、故障复位、紧急停止。

　　5.1.2继电器1输出作为“故障输出”;继电器2作为“抱闸/松闸”(频率+力矩组合的方式)输出。

　　5.1.3变频器直流母线制动单元和制动电阻，用以消耗吊钩下行过程中产生的能量，实现变频器的四象限运行。

　　变频器接线静态自学习。采用无PG矢量控制，变频器控制性能的优劣基于电机模型的精确程度，因此在首次运行电机前，需要对电机参数进行自学习：

　　将功能参数F0.01设置为0(操作面板命令通道)，其他参数请按出厂参数。然后请按电机铭牌参数输入下面的参数：

　　3、再将功能参数F0.16设置为1(由于无法完全脱离负载，故采用静态自学习)，然后按键盘面板上RUN键，变频器会自动算出电机的下列参数：

　　F2.06：电机定子电阻 F2.07：电机转子电阻 F2.08：电机定转子电感

　　当变频器P0.16设置为“2”确定后，键盘面板显示“TURE”表示进入自学习状态了，然后按键盘面板上RUN键，键盘面板上“RUN”指示灯亮，电机会转动，表示在自学习中，当键盘面板上“RUN”指示灯灭了，键盘面板显示“50.00”时，表示自学习已完成。

　　5.2.2抱闸与松闸的控制。无PG矢量控制方式在“0” Hz运行时无法达到额定输出转矩，故需要借助一个FDT电平(继电器2输出)功能，来提升控制功能。即：设置一个合适的FDT电平检测值，让变频器运行到一定频率后才打开机械抱闸装置。FDT电平检测值设置过高，容易跳“过载”或“过流”故障;FDT电平设置过低又不能提起重物，此处最终设定的FDT电平检测值为2Hz。若采用有PG矢量控制方式则可以在“0” Hz运行时输出一个控制信号去打开机械抱闸装置。

　　5.2.3溜钩问题处理。为了减少系统的“溜钩”时间，尽量把减速时间设置得短些，此处设为0.1s。此外，PLC和变频器时序逻辑的配合也相当重要。6、系统保护

　　该系统中，变频器本身具有短路、过载、过压、缺相、失速等多种保护和故障输出功能，对吊钩拖动机构来说，变频器驱动一台电动机，所以变频器的输出可以直接连接电动机而不必接热继电器作过载保护。线路主回路中接有总接触器和分接触器，它们除了通断线路的作用外，还兼有短路、过载、欠压等多种保护。司机可以通过联动台中的启停按钮控制总接触器进而控制总电源的通断，在无法用接触器通断电路的情况下，可以通过急停开关接通总断路器分励脱扣线圈来断开电源电路。另外在总电源控制回路中还串有门限位开关和钥匙开关作为安全保护措施。

　　有了功能完善、性能稳定可靠的变频器和PLC的有力支持，集装箱装卸机在可靠性、调速性能、节能和运行效率等方面与传统的集装箱装卸机相比有了很大的提高，变频器和PLC构成的集装箱装卸机系统成为目前集装箱装卸机的典型设计模式，应用越来越广泛。

　　关键字：引用地址：变频器集装箱装卸机的在接线、调试要点及参数设置上一篇：直线模组要怎么搭配电机呢

　　在自动感应电动机出现以来，交流发电机的形式已经存在变频操作。更改发电机的转速，并更改其输出频率。在高速晶体管出现之前，这是改变电机转速的主要途径之一，但由于发电机转速降低了输出频率而不是电压，频率变化受到限制。 因此，我们来看一下变频器的组件，看看它们是如何实际一起工作的，以改变频率和电机转速。 01 变频器元件-整流器 由于在交流模式下很难改变交流正弦波的频率，变频器的第一项工作就是将波形转换为直流。为了使它看起来像AC，操作DC相对容易。所有变频器的第一个组成部分是一个被称为整流器或转换器的设备，如下图所示： 变频整流器 整流器电路将交流电转换成直流电，其工作方式与电池充电器或电弧焊机的方式大致相同。它使用一个二极

　　到底是如何变频的？ /

　　据IHS iSuppli公司的研究，2010年中国市场的空调变频器出货量比2009年大增193%，预计未来五年将增长近三倍，达到5890万个。 去年中国市场空调变频器出货量为1480万个，2009年是510万个。预计2015年末出货量将接近6000万大关，期间的复合年度增长率高达31.8%。变频器销售额同样也会大幅增长，到2015年将从2010年的40亿美元增至155亿美元，复合年度增长率为30.9%。 上图所示为IHS iSuppli公司对2009-2015年中国空调变频器市场出货量与销售额的预测。空调中的变频器用于把交流电输入转变为直流电，以实现对压缩机速度的管理，从而加强功耗控制和减少用电量。 2

　　出货量到2015年将增长近三倍 /

　　为了人身安全，必须确保机器断电，并拆除变频器输入电源线R、S、T和输出线U、V、W后放可操作!首先把万用表打到“二级管”档，然后通过万用表的红色表笔和黑色表笔按以下步骤检测： 1、黑色表笔接触直流母线的负极P(+)，红色表笔依次接触R、S、T，记录万用表上的显示值;然后再把红色表笔接触N(-)，黑色表笔依次接触R、S、T，记录万用表的显示值;六次显示值如果基本平衡，则表明变频器二极管整流或软启电阻无问题，反之相应位置的整流模块或软启电阻损坏，现象：无显示。 2、红色表笔接触直流母线的负极P(+)，黑色表笔依次接触U、V、W，记录万用表上的显示值;然后再把黑色表笔接触N(-)，红色表笔依次接触U、V、W，记录万用表的显示值;六次显示

　　在变频器市场国产品牌与国外品牌，无论在技术、加工制造、工业设计等方面还是在资金实力方面，都与国外品牌存在差距，目前仍然无法撼动国际品牌的主导地位。 从品牌数量看，内资品牌占70%以上，但市场份额只有24%左右。虽然内资品牌的市场份额在快速扩大，但大部分市场仍被十余个欧美品牌和日本品牌所占据。目前该行业已初具规模，且发展潜力十分可观。业内人士认为，中国 变频器 市场在未来10年之后才会达到饱和，期间市场的年增长速度将保持在15%以上。但在2009年，由于受到金融危机的影响，行业市场容量的增长速度将会明显放缓。 我国变频器配套产业的实力相对较弱，总体上看国产品牌无论在技术、加工制造、工业设计等方面还是在资金实力方面，都与国外

　　随着控制技术的发展，电压、电流的调制信号得到更广泛的应用。如果信号带有较高的谐波含量，传统的有功 功率测量 方法将难以精确测量，本文基于功率分析仪的有功功率测量原理，结合在变频器领域的测量应用进行简单介绍。 一、最常用的有功功率测量方法 1、相位法 通过相位测量电路测量电压、电流的相位差，再根据正弦电路有功功率计算公式P=UIcos 计算出有功功率。 由于有功功率计算公式P=UIcos 是在正弦电路技术上推导出来的，该方法只适用于正弦电路的有功功率测量。 另外，由于相位测量电路通常采用过零检测法，而交流电零点附近不可避免会有一定的毛刺，因此，相位测量精度较低。在低功率因数下的功率测量准确度亦较低。

　　变频器过热的本身原因及检修方法有以下几点。 （1）参数设置问题。例如加速时间太短，PID调节器的比例P、积分时间I参数不合理，超调过大，造成变频器输出电流振荡。 （2）变频器硬件问题。电流互感器损坏，其现象表现为，变频器主回路送电，当变频器未启动时，有电流显示且电流在变化，这样可判断互感器已损坏。主电路接口板电流、电压检测通道被损坏也会出现过流。电路板损坏的原因如下。 1）由于环境太差，导电性固体颗粒附着在电路板上，造成静电损坏。或者有腐蚀性气体使电路被腐蚀。 2）电路板的零电位与机壳连在一起，柜体与地角焊接时，强大的电弧会影响电路板的性能。 3）由于接地不良，电路板的0V点受干扰也会造成电路板损坏。

　　变频器是利用电力半导体器件的通断功能，将工频 电源 变换为另一频率的电能控制装置，具有节能和调速作用，可以实现 自动 控制和高精度控制的目的。鉴于变频器在行业中发挥的重要作用，如何使用好、维护好变频器，特别是在变频器发生故障时，如何快速查出并解决变频器故障尤为重要。下面，笔者结合实际，对变频器的使用和维护方法进行了总结。       1.要有良好的接地线       工厂的地线很少断，但一旦断了，变频器很容易被烧坏。因为如果有一台电机漏电，又恰好工厂的地线断掉，强电就会经变频器地线反串入变频器主板，使主板接线端出现强电打火，烧坏主板。所以，要有良好的接地线.防止变频器扰       变频

　　Interact Analysis一直以来都在关注电机与变频器市场。在该市场中，“低压”通常指的是电压“低于690v”。但去年研究低压交流变频机市场时，我们注意到一个经常被提及的术语 ——“超低压”。这是我们第一次在传统的电机和变频器市场中听到这个术语，这立即引起了我们的兴趣。 经过进一步研究，我们发现“超低压”一词指的是电压“低于60V”。我们确定这一趋势具备足够显著的重要性，值得专门撰写一份报告来深入探讨。于是，2023年四月我们发布了首版《60v以下低压变频器市场》研究报告，详细探讨了电机与变频器向低于60V架构发展的趋势、背后的驱动因素，以及这种技术路线渗透率最高的应用领域。 为什么是60伏以下？ 从产品安全的角

　　向低于60V架构发展的趋势 /

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