起重機(jī)新技術(shù)（2）

2．常規(guī)變頻起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 
（1）電動機(jī)極數(shù)和功率的校核                                                                                                                                          當(dāng)起升機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)（如：最大起重量、最高工作速度等）給定后，就要對電動機(jī)的極數(shù)和功率進(jìn)行確定和計(jì)算，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)是： 
a）電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速應(yīng)小于3000轉(zhuǎn)/分（由減速機(jī)輸入級的工作轉(zhuǎn)速限制）； 
b）系統(tǒng)最高工作頻率應(yīng)小于100Hz（頻率越高，電動機(jī)的損耗功率就越大，將破壞恒功率特性，起吊能力大幅度降低而無實(shí)際應(yīng)用價值）； 
c）電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩用于校核最大起重量（考慮總傳動比、效率、倍率等）；
d）電動機(jī)的額定功率用于校核高速時的起重量（考慮總傳動比、效率、倍率等，如果頻率接近100Hz，應(yīng)考慮有效功率降低10～15%）。 
在選擇電機(jī)功率時，根據(jù)以上的條件就能基本確定減速機(jī)的減速比與電動機(jī)功率和極數(shù)。 
（2）電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 
a）變頻器的選取 
當(dāng)系統(tǒng)的電動機(jī)確定后，就可著手進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先是變頻器的選型?，F(xiàn)在市場上的國內(nèi)外變頻器品牌不少，控制水平和可靠性差別較大，技術(shù)上大體可分為V/F控制、矢量控制和DTC直接轉(zhuǎn)矩控制三種。用于塔機(jī)的起升機(jī)構(gòu)，建議最好選用具有矢量控制功能或者是具有DTC直接轉(zhuǎn)矩控制功能的變頻器，這樣的變頻器品牌較多，設(shè)計(jì)者可根據(jù)自己的熟悉程度、技術(shù)支持力度、其他行業(yè)廠的使用情況等因素來選擇。
由于變頻器品牌的不同，相同功率下變頻器的過載能力和額定電流值也不完全一致。所以，選擇變頻器容量時，不單要看額定功率的大小，還要校核額定工作電流是否大于或者等于電動機(jī)的額定電流，一般的經(jīng)驗(yàn)是選擇變頻器的功率大于電動機(jī)功率10～30%左右。
b）能耗電阻的選取 
作為起重用變頻系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于電動機(jī)處于回饋制動狀態(tài)下的系統(tǒng)可靠性，因?yàn)檫@種系統(tǒng)出故障往往都發(fā)生在重物下降時的工況，如溜鉤、超速、過壓等。也就是說重物下降工況時變頻系統(tǒng)的性能好壞將直接影響整個起升機(jī)構(gòu)能否安全運(yùn)行。這就要求設(shè)計(jì)人員清楚地了解變頻傳動系統(tǒng)的回饋工作過程，才能做到心中有數(shù)。
大部分變頻器的產(chǎn)品說明中，對如何選擇能耗電阻的電阻值和功率并沒有非常清楚的描述，而且往往按其推薦的標(biāo)準(zhǔn)配置并不能完全滿足起重工況的要求，同時有關(guān)這方面論述的文章也不多見，所以在變頻起重控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，電阻參數(shù)選擇顯得有些混亂。但現(xiàn)在一種新型的能量回饋單元實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)在制動和下放時候所產(chǎn)生能量帶來的消耗問題，徹底取締過去老式電阻能耗的原始方式，本文將對電機(jī)工作在回饋制動狀態(tài)時系統(tǒng)的工作機(jī)理進(jìn)行定性的分析，讀者可以通過這些分析進(jìn)一步得到有關(guān)能量回饋單元的有關(guān)解決辦法。