AS600系列变频器在抓斗门座机上的应用
（上海新时达电气股份有限公司，上海 201801）
1 引言
在经济全球化、贸易国际化的背景下，港口、码头事业得到了快速发展。在发展过程中，各种起重机械设备，如门座式起重机，伴随着港口、码头等事业逐渐发展成熟起来，并在港口事业发展中发挥着举足轻重的作用，门座式起重机还逐步推广应用到作业条件与港口相近的船台和水电站工地等处。
图1 抓斗门座式起重机
2 项目介绍
该项目为MQ1630抓斗门座式起重机变频调速系统设计，MQ1630抓斗门座式起重机位于浙江舟山六横镇台门飞龙建材开发有限公司。MQ1630抓斗门座式起重机参数如下：
（1）额定起重量：16T；
（2）起升高度：抓斗轨上20m；轨下16m； （3）幅度：最大30m，最小9m； （4）工作机构运行速度
① 起升速度：0.6~60 m/min； ② 旋转速度：0.8~1.4rpm； ③ 变幅平均速度：0.4~40m/min； ④ 行走速度：0.5~25m/min； （5）电源：3相380V，50Hz
（6）整机工作级别：A6
设计的变频调速系统需满足抓斗门座式起重机设计要求及现场工况要求。
3 变频调速系统设计
AS600系列起重机专用变频器是上海辛格林纳新时达电机有限公司针对起重行业专业应用而设计的一款高性能变频器。该系列变频器具有优异的力矩控制性能，广泛适用于岸边集装箱起重机（STS）、轨道式集装箱龙门起重机(RMG)、轮胎式集装箱龙门起重机（RTG）、门座式起重机、造船用龙门起重机、装船机、卸船机、翻车机、堆取料机等各类港口机械，以及各类普通桥式、门式、塔式起重机和提梁机、架桥机等起重机械的起升、变幅、平移、回转、抓斗等机构的交流无级调速。变频器主要的功能及特点：
? 高启动转矩和高过载能力；
? 完善抱闸逻辑控制与监控、弱磁功能、预励磁及起动预转矩补偿； ? 转矩记忆功能，有效防止溜钩； ? 松绳检测功能； ? 与控制器结合纠偏功能；
? 主从控制功率平衡与速度同步功能； ? 多电机控制及参数自动切换功能； ? 丰富的自学习功能。
针对浙江舟山MQ1630抓斗门座式起重机的电机参数、作业工况及现场应用要求，对抓斗门座式起重机各机构进行变频器选型。
（1）起升机构
起升机构由起升、支持和闭合抓斗机构组成，两机构均由1台132kW变频电机驱动，调速为带编码器的闭环矢量控制，各采用1台上海辛格林纳新时达电机有限公司起重专用变频器AS600 4T0185，制动单元为BKU-4220，制动电阻为3.2Ω 70KW，属有档位无级调速方式，内设S曲线加减速模式，保证重物提升过程中的稳定性。
（2）变幅机构
变幅机构由1台132kW变频电机驱动，调速为带编码器的闭环矢量控制，采用1台上海辛格林纳新时达电机有限公司起重专用变频器AS600 4T0185，制动
单元为BKU-4220，制动电阻为3.2Ω 70KW，属有档位无级调速方式，内设S曲线加减速模式，保证变幅过程中的稳定性。
（3）大车机构
大车运行机构由6台11kW变频电机驱动，调速为V/F控制，采用1台上海辛格林纳新时达电机有限公司通用矢量变频器AS450 4T0075，1台变频器拖动6台电机方式，制动单元为BKU-4045，制动电阻为13.6Ω 15KW。保证大车安全可靠行走。该抓斗门座式起重机配置的变频器及配件情况详见表1
表1 抓斗门座式起重机变频器及配件配置表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 型号 AS600 4T0185 AS600 4T0185 AS600 4T0185 AS450 4T0075 BKU4220 BKU4045 70KW/3.2Ω 15KW/13.6Ω 数量 1 1 1 1 3 2 3 2 所配电机功率 132KW/277A 132KW/277A 132KW/249A 75KW 11KW*6=66KW 220KW 45KW 起升/抓斗/变幅制动单元 大车行走制动单元 起升/抓斗/变幅制动电阻 大车制动电阻 负载情况说明 起升机构 闭环矢量控制 抓斗机构 闭环矢量控制 变幅机构 闭环矢量控制 大车行走机构一拖六 MQ1630抓斗门座式起重机变频调速系统框图如图2所示：
AC 380VAS6004T0185PLCAS6004T0185AS6004T0185AS4504T0075编码器起升电机132kW*1抓斗电机132kW*1编码器变幅电机132kW*1编码器大车电机11kW*6
图2 抓斗门座式起重机变频调速系统框图
4 调试与试运行
首先检查所有变频器、制动单元、编码器等连接线，脱开电机和齿轮箱联轴器进行编码器自学习，先采用V/F控制方式试运行，然后调节变频器相关参数带载运行。限于篇幅，调试的具体细节在这不在赘述。表2为MQ1630抓斗门座式起重机变频调速系统起升机构（开闭/上升下降）主要参数。
表2 起升机构（开闭/上升下降）主要参数
参数组 P01.00 P01.01 P01.02 P01.03 设定值 参数名称 40 30 0.5 75 速度环P0 速度环I0 速度环D0 速度环P1 参数组 P22.06 P30.00 P30.01 P30.02 设定值 0 7 8 13 参数名称 编码器方向 正转 反转 外部故障复位 起升1方式切换 速度/转P01.04 5 速度环I1 P30.04 30 矩（静态） P01.05 P01.06 P01.07 P01.08 P01.09 P01.10 P01.11 P10.00 P10.02 P10.03 P10.04 P12.00 P20.01 P20.02 P20.03 0 100 20 0 70 5 0 3 1 3 2 3 132kW 277A 50Hz 速度环D1 速度环P2 速度环I2 速度环D2 速度环P3 速度环I3 速度环D3 有速度传感器矢量控制 端子给定命令 模拟量0给定目标速度 模拟量1给定目标转矩 减速+保持励磁 电机额定功率 额定电流 电机额定频率 P31.00 P31.01 P32.00 P32.01 P32.06 P32.07 P33.00 P33.06 P40.02 P40.03 P40.10 P40.11 P40.12 P40.13 P70.00 2 25 0 1 0 3 1/3 1 3s 3s 0.15s 0.2s 0.2s 0.15s 102Hz 变频器故障 变频器抱闸输出 0V~10V A0输入功能目标速度信号 0V~10V A1输入功能 转矩信号 输出电流/转矩给定 M0类型 0V~10V 加速时间 减速时间 加速圆角0 加速圆角1 减速圆角2 减速圆角3 上限频率 P20.04 P20.05 P20.06 P20.07 P20.08 P22.01 P22.02 585rpm 电机额定转速 380V 10 电机额定电压 电机极数 P70.02 P70.07 P71.07 P71.14 P71.16 P71.22 P71.29 102Hz 120% 2 4kHz 2 0.1Hz 1 最大频率 超速保护系数 电机PWM调制模式 载波频率 调节器模式 零速阀值 PWM调制选择 1.25Hz 额定转差率 2.5Hz 0 1024 最大转差率 增量式 编码器脉冲数 根据客户、现场要求，对现场变频器控制的大车行走机构、变幅机构、起升抓斗机构逐个进行调试，并对起升进行空载、满载、120%负载、抓沙等测试，经测试该MQ1630抓斗门座式起重机变频调速系统满足现场实际应用需求，系统稳定、可靠。图3～图5为在浙江舟山现场调试及试运行现场图。
图3 现场MQ1630抓斗门座式起重机
图4 系统120%负载测试 图5 抓沙工作
5 结论
该MQ1630抓斗门座式起重机变频调速系统于2013年11月在浙江舟山六横镇台门飞龙建材开发有限公司投入正式使用，到目前为止该系统运行状况正常，满足现场使用要求。交流变频调速技术日益显现出优异的控制及调速性能，高效率、易维护等特点，加之它的价格不断下降，使其成为起重机械一种优选的调速方案。
公司名称：上海新时达电气股份有限公司 公司地址：上海市嘉定区思义路1560号 联系电话：021-69926077 传真：021-69926046 邮编：201801
5 结论
该MQ1630抓斗门座式起重机变频调速系统于2013年11月在浙江舟山六横镇台门飞龙建材开发有限公司投入正式使用，到目前为止该系统运行状况正常，满足现场使用要求。交流变频调速技术日益显现出优异的控制及调速性能，高效率、易维护等特点，加之它的价格不断下降，使其成为起重机械一种优选的调速方案。
公司名称：上海新时达电气股份有限公司 公司地址：上海市嘉定区思义路1560号 联系电话：021-69926077 传真：021-69926046 邮编：201801