变频技术在起重设备上的应用摘要：变频器在桥式起重机主卷中的应用，调速采用矢量控制，其过程是将交流变为直流，然后由直流变为交流（即交—直—交）。变频器采用微处理器编程正弦脉宽调制为方式，使输出电压接近正弦波。变频器用于异步电动机具有足够的调速硬度和良好的低频转矩特性。同时具备齐全的系统防护，控制性能好，设备连线简单，是交流电动机调速的一种趋势。关键词：变频器矢量控制；异步电动机调速控制故障处理各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均200V/60Hz（50Hz）或100V/60Hz（50Hz），等等。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC）。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器。他优越的性能使现在电机调速方式和使用性能得到了质的飞跃。由于在企业的实际生产中电机需频繁起停，对电机稳定运行要求较高同时要减少电器设备的故障率降低企业运营成本，变频技术可以较好的解决上述问题。下面简要介绍一下变频电机工作原理：我们知道，交流电动机的同步转速表达式为：n＝60f(1－s)/p(1)式中n———异步电动机的转速；f———异步电动机的频率；s———电动机转差率；p———电动机极对数。由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代：①U/f=C的正弦脉宽调制（SPWM）控制方式②电压空间矢量（SVPWM）控制方式④矢量控制（VC）方式。目前企业较为常用的控制方式为矢量控制（VC）。矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。我们以安川G7变频器为例，介绍其特点、实际应用中遇到的问题及相应的解决办法。安川G7变频器是一种具有优越速度控制特性和高转矩的面向现场矢量传动装置。其特性如下：1采用了“3电平控制方式”2内置有矢量闭环，矢量开环，V/F开环，V/F闭环四种模式3超群的响应性4对外加的机械制动（机械抱闸）具有控制和监视功能5为了防止过载，具有快速停车功能6启动停车逻辑确保在释放制动器的同时获得较高的转矩在实际应用中G7系统具有足够的调速硬度和良好的低频转矩特性，通常起生机构采用液压在实际应用中电路常发生的故障有：1电机绝缘击穿输出线上的输出电容和电感共振产生的浪涌电压叠加到输出电压而产生。晶体管IGBG开关频率越高，配线越长，产生的浪涌电压越高。解决方法：一般采用高绝缘强度的电机加交流输出电抗器，加输出电容器C，电阻滤波器。2电机损耗和发热主要是由于高次谐波的影响，温度比工频驱动时要高（主要是二次铜损增大）。解决方法：加交流输出电抗器3“OV”过压故障首先先要排除由于参数问题而导致的故障，例如:减速时间过短，以及由于再生负载而导致的过压等。然后可以看一下电压检测电路是否出现了故障。一般的电压检测电路的电压采样点都是中间直流母线取样后(530V左右的直流)通过阻值较大的电阻降压后再由光耦进行隔离，当电压超过一定值时，显示“5”过压(此机为数码管显示)可以看一下电阻是否氧化变值，光耦是否有短路现象。4“UV”欠压故障首先可以看一下输入端电压是否偏低、缺相，然后看一下电压检测电路鼓掌，判断和电压相同。5“OH”过热故障变频器温度过高，检查变频器