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| 【加入时间：2012-6-5 8:43:39】 【点击次数：】 【关闭本页】 【打印文章】 |
（1）电动机极数和功率的校核
当起升机构的基本参数（如：最大起重量、最高工作速度等）给定后，就要对电动机的极数和功率进行确定和计算，其设计要点是：
a）电动机输出转速应小于3000转/分（由减速机输入级的工作转速限制）；
b）系统最高工作频率应小于100Hz（频率越高，电动机的损耗功率就越大，将破坏恒功率特性，起吊能力大幅度降低而无实际应用价值）；
c）电动机额定转矩用于校核最大起重量（考虑总传动比、效率、倍率等）；
d）电动机的额定功率用于校核高速时的起重量（考虑总传动比、效率、倍率等，如果频率接近100Hz，应考虑有效功率降低10～15％）。
在选择电机功率时，根据以上的条件就能基本确定减速机的减速比与电动机功率和极数。
（2）电控系统的设计
a）变频器的选取
当系统的电动机确定后，就可着手进行控制系统的设计。首先是变频器的选型。现在市场上的国内外变频器品牌不少，控制水平和可靠性差别较大，技术上大体可分为V/F控制、矢量控制和DTC直接转矩控制三种。用于塔机的起升机构，建议最好选用具有矢量控制功能或者是具有DTC直接转矩控制功能的变频器，这样的变频器品牌较多，设计者可根据自己的熟悉程度、技术支持力度、其他行业厂的使用情况等因素来选择。
由于变频器品牌的不同，相同功率下变频器的过载能力和额定电流值也不完全一致。所以，选择变频器容量时，不单要看额定功率的大小，还要校核额定工作电流是否大于或者等于电动机的额定电流，一般的经验是选择变频器的功率大于电动机功率10～30％左右。
b）能耗电阻的选取
作为起重用变频系统，其设计的重点在于电动机处于回馈制动状态下的系统可靠性，因为这种系统出故障往往都发生在重物下降时的工况，如溜钩、超速、过压等。也就是说重物下降工况时变频系统的性能好坏将直接影响整个起升机构能否安全运行。这就要求设计人员清楚地了解变频传动系统的回馈工作过程，才能做到心中有数。
大部分变频器的产品说明中，对如何选择能耗电阻的电阻值和功率并没有非常清楚的描述，而且往往按其推荐的标准配置并不能完全满足起重工况的要求，同时有关这方面论述的文章也不多见，所以在变频起重控制系统的设计中，电阻参数选择显得有些混乱。本文将对电机工作在回馈制动状态时系统的工作机理进行定性的分析，读者可以通过这些分析进一步得到有关电阻参数的计算方法。
①电阻值的选取
基本可以按变频器样本给出的参数确定，基本原则是，考虑直流回路的电压（重物下降工况时将超过600VDC）情况下，电阻上的电流不超过变频器的额定电流。
②电阻功率的选取
要准确地选择电阻的功率是非常重要的，若选择太大，会增加系统成本，太小就会造成运行的不可靠。但要合理准确地选择能耗电阻的功率是一个较烦琐的事，影响该参数的因素较多，如：电机功率大小、减速机反向效率、下降运行时间长短、负加速度的大小、减速运行时间以及传动部件的转动惯量等都会影响到电阻功率的选取。所以，我们得首先从分析系统在下降工况的工作过程，从而得到电阻功率的确定方法。
重物的下降功率是经“传动部件”、“电动机”（此时处于发电状态）、变频器内的反向整流回路再由制动单元而传递到“电阻R”上的，如果传动环节的反向效率越低，电阻上消耗的功率就越小。
于是有：
“电阻R”发热消耗功率+传递路径上消耗的功率=重物下降的功率
进一步还可得到电阻消耗功率P的表达式：
在匀速下降时稳态功耗：
Pe = ωm×Me×δ ①
式中：δ是传动系统的反向效率
减速时的峰值功耗：
Pm = Pe+δ×J×（ωm-ωd）/Ta ②
式中：J是传动系统的转动惯量
结合式①和式②有：
当起升机构运行在额定功率状态并高速下降时，如果此时给出减速指令，在减速的初期，电阻的消耗功率将达到最大值； |
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