引言
青島海灣大橋（北橋位）是國(guó)家高速公路路網(wǎng)規(guī)劃中的“青島至蘭州高速（M36）”青島段的起點(diǎn)，也是我市道路交通規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)布局中，膠州灣東西岸跨海通道中的“一路、一橋、一隧”重要組成部分。海灣大橋的建設(shè)，將實(shí)現(xiàn)半島城市群區(qū)域內(nèi)各中心城市之間形成“四小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”，區(qū)域內(nèi)中心城市與本地市內(nèi)各縣市形成“一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”的道路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃目標(biāo)。下面介紹下深圳威科達(dá)V7系列變頻器在青島海灣大橋建設(shè)工地龍門架行走部分的應(yīng)用實(shí)例。
1；工藝要求：
為了提高生產(chǎn)效率，要求龍門架在提升和放料時(shí)具有快速的工藝要求，即在物料吊起或放下時(shí)，前3∕5的行程用快速，以提高工作效率，后2∕5的行程時(shí)又要求慢速，以求準(zhǔn)確到位和減少物料的晃動(dòng)。原龍門架行走電機(jī)系統(tǒng)用的是雙速錐轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，用快速來(lái)保證物料快速到達(dá)運(yùn)行目的的相近處，后采用慢速接近目的地，以保證能準(zhǔn)確到位。
2原控制系統(tǒng)的不足:
2.1整個(gè)線路用繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，線路復(fù)雜，處理故障時(shí)間長(zhǎng)，不便維修。
2.2速度不可調(diào)節(jié)，無(wú)法滿足日益發(fā)展的生產(chǎn)需要。
2.3使用錐轉(zhuǎn)雙速帶剎車電動(dòng)機(jī)，由于頻繁的啟動(dòng)、停止，在使用了幾年后，明顯的故障已經(jīng)出現(xiàn)，剎車塊容易損壞，維修量大。由于剎車原因，電機(jī)也容易燒毀。為此提出改造。
3改造方案；
為了達(dá)到既能提高生產(chǎn)效率，同時(shí)又能降低改造成本、維修成本和工作量，我們采用了深圳威科達(dá)V7 15KW變頻器與三菱FX系列PLC配合進(jìn)行了改造，利用變頻器的多段速和UP DOWN功能來(lái)調(diào)節(jié)速度，提高生產(chǎn)效率。原理圖如下：

PLC的Y0為慢速位，Y1為UP頻率上升端子，Y2為DOWN頻率下降端子，Y3為正轉(zhuǎn)信號(hào)，Y4為反轉(zhuǎn)信號(hào)。
其控制過(guò)程為：
當(dāng)物料吊起時(shí)，Y3正轉(zhuǎn)動(dòng)作，KM1,KM2閉合，電磁抱閘脫開，龍門吊開始正向移動(dòng)，其移動(dòng)速度可以由Y1,Y2端子來(lái)調(diào)節(jié)。當(dāng)將要到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)，減速行程開關(guān)動(dòng)作，Y0慢速位閉合，龍門吊切換至慢速運(yùn)行；到位后，Y0,Y3斷開，KM1,KM2斷開，電磁抱閘抱死，龍門吊停車卸下物料。
同樣，當(dāng)龍門吊放下物料返回時(shí)，Y4反轉(zhuǎn)端子閉合，KM1,KM2閉合，電磁抱閘松開，當(dāng)?shù)竭_(dá)減速位時(shí)，多段速減速端子Y0閉合，龍門吊減速行駛，到達(dá)停車位后，Y4,Y0斷開，KM1,KM2斷開，電磁抱閘抱死，龍門吊停車吊起物料。
4 V7變頻器調(diào)試的參數(shù)：
根據(jù)龍門吊的現(xiàn)場(chǎng)工藝的要求，所調(diào)的變頻器參數(shù)是：
變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)模式 F00=0
運(yùn)轉(zhuǎn)指令來(lái)源 F01=2
主運(yùn)行頻率設(shè)定 F02=0
最高運(yùn)行頻率 F03=50
加速時(shí)間 F13=10
減速時(shí)間 F14=10
停車方式 F17=1
直流制動(dòng)電流 F24=100%
多功能輸入1 F34=8
多功能輸入2 F35=9
多功能輸入3 F36=0
多功能輸出端子 F39=9
第一段頻率設(shè)定 F45=20
5使用V7變頻器后的對(duì)比效果：
5.1 控制電機(jī)的啟動(dòng)電流
當(dāng)電機(jī)工頻直接啟動(dòng)時(shí)，它將會(huì)產(chǎn)生7 到8 倍的電機(jī)額定電流，這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量從而降低電機(jī)的壽命，而使用V7變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)，變頻器就可以按照V/F 或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作，能充分降低啟動(dòng)電流提高繞組承受力，電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低，電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。
5.2 降低電力線路電壓波動(dòng)
在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)，電流劇增的同時(shí)電壓也會(huì)大幅度波動(dòng)，電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常，如傳感器接近開關(guān)和接觸器等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)，而采用變頻調(diào)速后由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng)則能最 大程度上消除電壓下降。
5.3 較好的節(jié)能效果
由于電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比, 那么通過(guò)工頻直接啟動(dòng)的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動(dòng)時(shí)所需要的功率；最終的能耗也是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成立方比的，因?yàn)辇堥T吊的移動(dòng)速度達(dá)不到工頻，所以大大降低了用電量。
5.4 降低機(jī)械的損耗
龍門吊通過(guò)工頻啟動(dòng)時(shí)，對(duì)電機(jī)或相連的機(jī)械部分都會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，這種振動(dòng)將會(huì)加劇機(jī)械磨損，損耗降低機(jī)械部件和電機(jī)的壽命；而變頻調(diào)速在零速啟動(dòng)時(shí)可按照加速時(shí)間與加速曲線進(jìn)行平滑地進(jìn)行加速，減輕了機(jī)械部分的震動(dòng)，延長(zhǎng)了機(jī)械部件和電機(jī)的壽命。
5.5 簡(jiǎn)潔的控制部分
運(yùn)用變頻調(diào)速能優(yōu)化工藝過(guò)程 并能根據(jù)龍門吊工藝過(guò)程，通過(guò)遠(yuǎn)控 PLC可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)速度變化和改變運(yùn)行方向。簡(jiǎn)化了控制線路，減少了電氣系統(tǒng)的維修量。
6結(jié)束語(yǔ)：
該系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠，相應(yīng)速度快，大大提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)故障率也非常的少，降低了維修量和成本，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。