詳細(xì)介紹
一、概述
現(xiàn)有的吊車系統(tǒng)（即傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)梁式或橋式起重機(jī)），其驅(qū)動(dòng)電機(jī)（包括主鉤、副鉤、大車、小車）均采用繞線型轉(zhuǎn)子異步電機(jī)，通過(guò)在轉(zhuǎn)子回路中串入電阻實(shí)現(xiàn)調(diào)速，這種調(diào)速方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是存在很多缺點(diǎn)：
1、繞線型轉(zhuǎn)子串電阻的調(diào)速機(jī)械特性軟，調(diào)速性能差。
2、串電阻調(diào)速是一種有級(jí)調(diào)速方式，通過(guò)接觸器的分合完成對(duì)轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻的切換，從而調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在進(jìn)行電阻切換時(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)及起重機(jī)的機(jī)械部分帶來(lái)不可避免的沖擊，也不利于吊車運(yùn)輸工件的平滑搬運(yùn)。
3、主回路中采用正反轉(zhuǎn)接觸器實(shí)現(xiàn)電機(jī)換向，實(shí)際操作中操作者為了對(duì)吊件準(zhǔn)確定位，頻繁采用反接制動(dòng)（俗稱打反車），切換電流大，接觸器和電機(jī)工作狀態(tài)惡劣，設(shè)備檢修維護(hù)費(fèi)用非常高。
4、吊車啟動(dòng)、調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)子所串電阻為純耗能元件，浪費(fèi)大量電能。另外，由于調(diào)速電阻的限制，調(diào)速范圍很窄，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，延長(zhǎng)了啟動(dòng)時(shí)間，影響生產(chǎn)效率。
CMK288型吊車系統(tǒng)變頻節(jié)能控制柜是針對(duì)起重設(shè)備的現(xiàn)狀而開發(fā)的調(diào)速控制系統(tǒng)。它主要由ABB變頻器、制動(dòng)回路、手柄轉(zhuǎn)速控制器、脈沖編碼器（可選件）及ACC系列提升機(jī)應(yīng)用宏等組成。通過(guò)手柄轉(zhuǎn)速控制器調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，從而控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以取代吊車的原有串電阻調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本設(shè)備采用脈沖編碼器用于監(jiān)測(cè)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，根據(jù)脈沖編碼器的反饋值對(duì)變頻器輸出的頻率進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的完全同步運(yùn)行。為了使吊車各方向（特別是升降方向）實(shí)現(xiàn)更高的減速特性，設(shè)備可增加制動(dòng)回路。吊車配備該設(shè)備后，可明顯提高多項(xiàng)性能指標(biāo)：系統(tǒng)啟動(dòng)平滑，運(yùn)行平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，耗能顯著降低，保護(hù)功能強(qiáng)大，更高的可靠性與安全性，低故障率等等。
二、應(yīng)用范圍
由于本系列產(chǎn)品采用了ABB變頻器及專用ACC系列提升機(jī)應(yīng)用宏，實(shí)現(xiàn)了變頻器在零速時(shí)的滿轉(zhuǎn)矩輸出和內(nèi)部集成的抱閘邏輯控制，本系列控制柜非常適合應(yīng)用于鋼鐵冶金、工礦企業(yè)、港口碼頭及倉(cāng)儲(chǔ)等擁有橋式吊車、塔吊、龍門吊等起重設(shè)備中，在需要搬運(yùn)貴重、易碎、易變形物品及需要精確定位的場(chǎng)合，特別是在對(duì)現(xiàn)有吊車系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí)，本產(chǎn)品具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
三、主要特點(diǎn)
本系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理，性能可靠，技術(shù)先進(jìn)、體積小，功能完善，高效節(jié)能。此外具有投資省、操作簡(jiǎn)單、節(jié)能顯著、占地少等優(yōu)點(diǎn)，是理想的節(jié)能設(shè)備。
本產(chǎn)品具備以下特點(diǎn)：
（1）采用變頻調(diào)速，可實(shí)現(xiàn)平滑變速，且效率極高。與原有串電阻調(diào)速方式比較，變頻調(diào)速特性更好。
（2）系統(tǒng)由手柄轉(zhuǎn)速控制器來(lái)控制變頻器的輸出，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，與原操作方式一致，操作員可迅速熟悉新設(shè)備的操作
（3）本系列產(chǎn)品采用了ABB變頻器及專用ACC系列提升機(jī)應(yīng)用宏，實(shí)現(xiàn)了變頻器在零速時(shí)的滿轉(zhuǎn)矩輸出（最高可達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的300%）和內(nèi)部集成的抱閘邏輯控制，提高了系統(tǒng)應(yīng)用的可靠性。
（4）安裝本產(chǎn)品后，吊車的調(diào)速電阻可直接去掉，由此可節(jié)約大量能耗。根據(jù)繞線型電機(jī)的串電阻調(diào)速負(fù)載特性，可以計(jì)算出當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降到其額定轉(zhuǎn)速的50%時(shí)，采用本產(chǎn)品節(jié)電率將達(dá)到35%，一般情況下節(jié)電率為25%～45%。
（5）系統(tǒng)主要電氣控制部分采用性能優(yōu)良的ABB的ACC系列提升機(jī)專用變頻器和外圍優(yōu)質(zhì)低壓電器，質(zhì)量可靠，性能優(yōu)良
（6）安裝本產(chǎn)品后，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)，改善了電機(jī)啟動(dòng)狀況。電機(jī)在滿轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)的情況下，啟動(dòng)電流被抑制在150%IN之內(nèi)。大大降低了電機(jī)的啟動(dòng)電流，降低了系統(tǒng)對(duì)電源容量的要求。
（7）系統(tǒng)具備豐富的監(jiān)測(cè)、保護(hù)功能(如過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、缺相、漏電等)，改善了電機(jī)的運(yùn)行條件，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
（8）系統(tǒng)正常運(yùn)行中無(wú)須原來(lái)的調(diào)速電阻和正反轉(zhuǎn)換向接觸器，無(wú)沖擊負(fù)荷，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，減少了維修費(fèi)用
（9）安裝本產(chǎn)品后，由于系統(tǒng)調(diào)速范圍大，負(fù)載特性好，具有極高的速度控制精度，有利于運(yùn)行定位。系統(tǒng)可對(duì)吊裝物品的位置進(jìn)行精確定位，操作員無(wú)須再如以前經(jīng)常對(duì)電機(jī)采用反接制動(dòng)，延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。
（10）本產(chǎn)品具有進(jìn)一步功能擴(kuò)展的接口。今后可根據(jù)實(shí)際需要擴(kuò)展無(wú)線遙控、現(xiàn)場(chǎng)總線通訊等先進(jìn)功能。
四、基本工作原理
本系列控制系統(tǒng)為閉環(huán)速度控制系統(tǒng)，設(shè)備通過(guò)手柄轉(zhuǎn)速控制器調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率與相序，來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及方向，采用脈沖編碼器（可選）監(jiān)測(cè)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，根據(jù)脈沖編碼器的反饋值對(duì)變頻器輸出的頻率進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的完全同步運(yùn)行。
本設(shè)備主要針對(duì)吊車類系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)的。設(shè)備接入吊車原系統(tǒng)后，操作流程與原來(lái)基本一致，主要區(qū)別在制動(dòng)方面，
原來(lái)時(shí)經(jīng)常需要反接制動(dòng)，現(xiàn)在不需要了。另外一點(diǎn)，主鉤低速下降時(shí)原來(lái)是通過(guò)對(duì)電機(jī)正向驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)在也不需要了。
采用繞線型轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)改變轉(zhuǎn)子所串電阻阻值時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行曲線的變化如圖三所示：曲線1為
電動(dòng)機(jī)未串入電阻額定運(yùn)行時(shí)的機(jī)械特性曲線，增加轉(zhuǎn)子電阻后，特性曲線變?yōu)榍€2，此時(shí)曲線斜率變大，特性變
差。假設(shè)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T1點(diǎn)，曲線1和曲線2所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)差值即為調(diào)速時(shí)的轉(zhuǎn)速降落。當(dāng)電阻進(jìn)一步增大，曲線變?yōu)?br />
曲線3和曲線4。此時(shí)若拖動(dòng)額定負(fù)載T1，對(duì)應(yīng)取得的是反方向的轉(zhuǎn)速；也就是說(shuō)，電機(jī)定子電壓相序?yàn)樘嵘ㄕ┓?br />
向，但得到的是下放方向的轉(zhuǎn)速輸出；提升機(jī)將此段也設(shè)定為下放檔。此時(shí)若拖動(dòng)輕負(fù)載T2，卻有可能得到提升方向
的正轉(zhuǎn)速度。
這會(huì)帶來(lái)下面幾個(gè)問(wèn)題：
1.調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性變差。
2.在提升機(jī)下放的低速檔，電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行方向有可能隨負(fù)載的變化而出現(xiàn)不確定性。
3.轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，能耗太大。
采用變頻調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行曲線的變化如圖四所示。當(dāng)頻率變化時(shí)，電機(jī)運(yùn)行曲線上下平行移動(dòng)，斜率不變，機(jī)械特性好。重要的是，電機(jī)提升運(yùn)轉(zhuǎn)和下放運(yùn)轉(zhuǎn)的界限很分明，完全取決于電動(dòng)機(jī)定子電壓的相序，不會(huì)因?yàn)樨?fù)載的變化而變化，在實(shí)際應(yīng)用中具有重大的意義。
繞線型異步電動(dòng)機(jī)串電阻調(diào)速和變頻調(diào)速額定負(fù)載時(shí)的功率-轉(zhuǎn)速特性曲線如圖五所示。可以明顯看出，采用變頻調(diào)速后，由于電動(dòng)機(jī)取消了調(diào)速電阻，吊車系統(tǒng)在低速運(yùn)行時(shí)不再通過(guò)電阻消耗能量，在相同轉(zhuǎn)速下，電動(dòng)機(jī)的輸出功率比串電阻調(diào)速時(shí)的要小，在低速時(shí)相差更明顯。而吊車系統(tǒng)絕大多數(shù)時(shí)間是運(yùn)行在低速區(qū)內(nèi)，因此采用變頻調(diào)速可以節(jié)約大量能量。另外，在主副鉤提升方面，由于負(fù)載一般比設(shè)計(jì)的負(fù)載小很多，節(jié)能效果更明顯。
五、規(guī)格型號(hào)及技術(shù)參數(shù)
1、控制柜型號(hào)說(shuō)明：
CMK288 –A– X – Y – Z
(1) (2) (3) (4) (5)
(1)代表產(chǎn)品序列號(hào) (2)代表產(chǎn)品型號(hào) (3)主鉤功率 (4)大車功率 (5)小車功率
產(chǎn)品型號(hào)說(shuō)明：A-標(biāo)準(zhǔn)型 B-經(jīng)濟(jì)型 C-豪華型
2、技術(shù)參數(shù)
①電機(jī)功率：5.5KW~160KW。
②升降加減速時(shí)間：3~10s(0到全速)。
③最低轉(zhuǎn)速：0HZ
④啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩：≥150%額定轉(zhuǎn)矩
⑤工作溫度：0-40℃。
⑥工作電源：三相四線、 ~380V±10%、 50Hz。
六、附件及可選件
1、標(biāo)準(zhǔn)配套附件：
l 標(biāo)準(zhǔn)型
操作面板4只
l 經(jīng)濟(jì)型
操作面板2只
l 豪華型
脈沖編碼器5只
操作面板5只
2、可選件：
PLC控制器
通訊接口（MODBUS，PROFIBUS，無(wú)線）
IP54控制柜體
型號(hào)規(guī)格 (電機(jī)功率范圍)
外形尺寸(mm)
CMK288-A- (11~22 ) – ( 7.5~15) －－ (3~7.5)
CMK288-A- (30~37) – (11~22) – (5.5~11)
CMK288-A- (45~55) －－ (15~30) －－ (7.5~15)
CMK288-A- (75~90) – (22~37) －－ (11~22)
CMK288-A- (110~160) －－ (30~55) – (15~30)
CMK288-B- (11~22 ) – ( 7.5~15) －－ (3~7.5)
CMK288-B- (30~37) – (11~22) – (5.5~11)
CMK288-B- (45~55) －－ (15~30) －－ (7.5~15)
CMK288-B- (75~90) – (22~37) －－ (11~22)
CMK288-B- (110~160) －－ (30~55) – (15~30)
CMK288-C- (11~22 ) – ( 7.5~15) －－ (3~7.5)
CMK288-C- (30~37) – (11~22) – (5.5~11)
CMK288-C- (45~55) －－ (15~30) －－ (7.5~15)
CMK288-C- (75~90) – (22~37) －－ (11~22)
CMK288-C- (110~160) －－ (30~55) – (15~30)
