塔式起重机变幅机构的变频调速技术（二）

　　2.对现有变幅机构的改进
　　目前应用最广泛的变幅机构是采用双速电动机拖动。其原电动机为YD132S-8/4型，低速运行速度20m/min，高速运行速度40m/min，存在低速就位困难问题，需要反复打反车完成就位。空载或轻载时的最高速度也只有40 m/min，效率明显偏低，有必要进行改进。
　　首先用YZP132S-6型电动机代替原来的YD132S-8/4型电动机。初步设定为8段速度，恒转矩区域为5段，恒功率区域为3段。根据最大起吊质量决定其最高速度为60m/min。根据需要，最高速度的应用选择分别为38m/mim、48m/mim、60m/mim，显示值分别在速度段6、7、8。作业速度具体数值见表1。
　　改进后，在保留原机构的基础上，低速和高速的应用都有很大的扩展，变速比由40/20＝2扩展到60/3＝20，既满足了平稳就位的要求，又提高了工作效率，中间还有几个任意选择的速度，带来了实实在在的方便。

可编程序控制器流程示意图

　　3.新变幅机构的变频电控设计
　　由于变频调速性能高，任何塔机的变幅机构都可以应用。本文仅以起重臂架最大长度70m、最大起吊质量16 t的塔机为例进行介绍。
　　(1)基本速度
　　在塔机最大载荷时，因变幅小车在臂架上运行产生的振动较大，所以速度不宜过快，一般均采用低速或中速。电动机在恒转矩条件下应满足这一要求。可把最大阻力时（其中包含风载阻力）变幅小车的运行速度40m/min定为基本速度。

　　(2)最大速度
　　在臂端吊运允许运行载荷的概率最高，且运行距离最长，此时变幅小车应能达到最大运行速度。电动机在恒功率条件下应满足这一要求（设定为80m/min），以提高工作效率。
　　(3)就位速度
　　为了把重物平稳准确地放在预定位置，变幅机构通常要设定一个慢速。传统控制中，若采用多速电动机，该速度由其最低速度确定；若采用绕线电动机和力矩电动机，该速度根据重物的大小确定，常常造成低速偏高，就位不稳定。而采用变频器可以灵活地设定一个实用的就位速度（3m/min）。
　　(4)选择最高速度段
　　变频调速可将速度分为12段，速度分段数值见表2。可以从7～12速度段中任意选择最高速度段，6个最高速度完全可以满足不同载荷的要求。与法国波坦6DPC54型（最大起吊质量16t，三速为45 m/mim、22.5 m/mim、5.6 m/mim）小车变幅机构相比，高速可以提高到80m/min ，提高了70％；减速就位时速度可低至3m/min，运行十分平稳（见图3）。

 

2种变速机构的速度对比图
 

　　新的设计真正做到了重载低速、轻载高速，又有多种速度可供选择，大大提高电动机的工作效率，降低了能耗。