變頻器在塔式起重機起升機構(gòu)的應(yīng)用

　　塔式起重機針對建筑施工中的模板工藝而進行研發(fā)，適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工業(yè)與民用建筑施工中建筑材料與構(gòu)件的起重吊運。 

　　1．目前國內(nèi)起升機構(gòu)的主要調(diào)速方式 

　　起升機構(gòu)是塔式起重機最重要的傳動機構(gòu)，目前傳統(tǒng)調(diào)速方式下要求重載低速，輕載高速，調(diào)速范圍大；起升機構(gòu)調(diào)速方式的優(yōu)劣直接影響整機性能。起升機構(gòu)調(diào)速方式選擇原則有三個：首先要平穩(wěn)，沖擊小；其次要經(jīng)濟和可靠，符合國情；三是要便于維修。 

　　1.1 多速電機變極調(diào)速 

　　4繩最大起重量小于等于6T的小中型塔機競爭激烈，成本控制嚴格，國內(nèi)以多速電機變極調(diào)速為主，方案簡單，應(yīng)用較廣，常采用4/8/32極多速電機實現(xiàn)。 

　　1.2 電磁離合器換檔的減速器加帶渦流制動的單速繞線轉(zhuǎn)子電機 

　　該調(diào)速方式我國已采用幾十年，但現(xiàn)在已逐漸不再使用。它靠電磁離合器換檔改變減速器的速比，靠帶渦流制動的單速繞線轉(zhuǎn)子電機串電阻獲取較軟的特性和慢就位速度。它的優(yōu)點是運行比效平穩(wěn)，調(diào)速比可以設(shè)計較大。它的缺點較多，首先電磁離合器一般采用國產(chǎn)機床用產(chǎn)品，壽命短，可靠性差；其次是不能空中動態(tài)變換離合器檔位，不然會下滑，這很危險；三是減速器成本較高。 

　　1.3 普通減速器加帶渦流制動的多速繞線轉(zhuǎn)子電機 

　　將上一種方式的電磁離合器換檔改為多速電機驅(qū)動普通單速比減速器則是本方式的思路。相對于多速電機換檔沖擊大的缺點，帶渦流制動的多速繞線轉(zhuǎn)子電機可串電阻獲取較軟的M-n特性，起制動和檔位切換較平穩(wěn)，有慢就位速度，功率可以比鼠籠電機用得大。這種調(diào)速方式構(gòu)造簡單，易維護，可靠性高。目前已成功地解決了渦流制動繞線轉(zhuǎn)子電機散熱問題，大大提高了這種調(diào)速方式的可靠性。 

　　目前國內(nèi)8～12t起升機構(gòu)大多采用這種調(diào)速方式，但是這種電機起制動和換檔仍有較大的峰值電流和沖擊，電氣控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，16t以上的大噸位起升機構(gòu)一般不宜再采用這種調(diào)速方式。 

　　1.4 差動行星減速器加雙電機 

　　行星減速器的太陽輪由一臺電機驅(qū)動，行星架由另一臺電機經(jīng)行星減速驅(qū)動，外軌道的內(nèi)齒圈固定在起升卷筒上。這就是差動行星減速器的構(gòu)造。行星系確定為某一合適參數(shù)后，卷筒轉(zhuǎn)速就取決于兩臺電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，同向快速，反向慢速。如果是單速電機，每臺電機則有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止三種狀態(tài)與另一臺電機相配，因此速度檔位很多。如果用多速電機，速度檔位就更多了，這就是差動調(diào)速原理。電機可用鼠籠或變頻與鼠籠相結(jié)合，較小噸位用鼠籠，大噸位用變頻與鼠籠相結(jié)合。這種方式調(diào)速比大，完全能滿足重載低速、輕載高速的要求，而且可靠性高，特別適合于大噸位起升機構(gòu)。 

　　但差動行星減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般要非標設(shè)計與生產(chǎn)，加上雙電機，成本較高，控制復(fù)雜。主機生產(chǎn)廠家采用的不多。 

　　1.5 變頻調(diào)速 

　　變頻調(diào)速是當(dāng)今最先進的交流調(diào)速方式。隨著國際變頻器價格的逐步下降，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。國內(nèi)塔機起升機構(gòu)的應(yīng)用已多年，效果良好，但使用面不廣。它的優(yōu)點是慢就位速度可長時間運行，實現(xiàn)零速制動，運行平穩(wěn)無沖擊，能延長結(jié)構(gòu)和傳動件的壽命，對鋼絲繩排繩和壽命大有裨益，同時提高了塔機的安全性。 

　　但其在起升機構(gòu)使用面很窄，一是進口變頻器仍然較貴，國產(chǎn)變頻器不過關(guān)；二是變頻器一旦出了問題，一般修不了，大多只能換新；變頻調(diào)速由于成本高，一般中小噸位起升機構(gòu)應(yīng)用少，大噸位則較多。變速調(diào)速在中小噸位大面積使用，只有等待國產(chǎn)變頻器的崛起。 

　　2．變頻器在塔式起重機起升機構(gòu)的方案 

　　塔式起重機在起升機構(gòu)中應(yīng)用變頻技術(shù)以日本安川變頻器為主，主要應(yīng)用于中大塔機，同時4繩最大起重量小于等于6T的小中型塔機競爭激烈，成本控制嚴格，所以變頻器應(yīng)用極少。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，國產(chǎn)變頻器技術(shù)日益成熟，價格優(yōu)勢明顯，應(yīng)用于中小塔機已經(jīng)成為可能。