双速变频调速电动葫芦

时间：2022-05-22

陶守凯

蓝创起重机械（江苏）有限公司江苏东台 224200

摘要：针对环链电动葫芦在运行过程中调节速度的实际需求，设计一种实现无级调速控制的环链电动葫芦。通过控制线路改造，应用变频技术实现电机无级调速控制；并可以通过变频器将单相电源变频获得三相交流电源，并把电机星形接法改为三角形接法，降低起动电流，提高稳定性，减少启动时候葫芦的抖动问题，解决了电动葫芦速度的调节，实现低速运行，高速运行的自由切换。试验表明：改造后的电动葫芦运行平衡，具有明显的调速性能，且运行效果较好。

关键词：变频调速环链电动葫芦无级调速

1.引言

环链电动葫芦是一种轻小型起重设备，环链电动葫芦由电动机、传动机构和链轮组成，在中小型企业中应用十分广泛。传统的电动葫芦电机运行机构调速多采用变级调速和变转差率调速方法，存在冲击电流大、能耗高等缺点。

本文应用变频技术代替传统转子串电阻实现调速控制，改变环链电动葫芦的传动性能，且电流冲击现象和机械冲击现象大大减小，功率因素也得到很大的提高。

2变频技术在环链电动葫芦的应用

2.1控制线路改造

传统电动葫芦采用三相交流接触器来控制电动葫芦的正反转运行，交流接触器额定工作电压为380V。为适应家庭作坊仅有单相电源的工作环境，本控制线路采用单相交流220V电源，经变频获得三相交流电源，再通过把星形接法改为三角形接法，驱动三相电机。环链电动葫芦改造控制线路如图1所示。

图1环链电动葫芦控制线路

2.2调频控制电路

根据电机转速原理，变频器低频时电机运行电流很大，可能导致温升、绕组绝缘受损，甚至损毁等问题；高频时由于转速较高，可能会产生噪音，故一般设置变频器输出变频范围为12Hz~100Hz。本文采用PWM变频控制技术实现环链电动葫芦改造，变频控制电路总体框图如图2所示，其电机速度设定通过A/D转换、频率控制器、函数发生器和PWM脉宽调制后，控制电机的转速。控制电路由频率显示数字表头、频率调节电位器、变频器运行开关和数字表头电源开关组成。输出电源频率的变化通过旋转电位器来实现，数字表头跟踪显示输出的电源频率。通过旋转频率调节电位器，实现对电动葫芦运行速度调节控制。

图2调频控制电路总体框图

3环链电动葫芦线路安装和系统功能测试

3.1环链电动葫芦线路安装

应用接触器代替转子串电阻，通过编写变频调速程序，把传统星形接法改为三角形接法，实现线路改造，单相变频器的接线图如图3所示。

3.1.1采用单相变频器，代替转子串电阻，导入变频器调速程序，在接线端子处接入导线，实现无级调速。

3.1.2改进接触器的控制线路，控制变频器正反转和刹车电路，进一步提高电机运行稳定性。

3.1.3改进三相交流电源的接线方法，启动后由星形接法改为三角形接法，降低起动电流，减少电流冲击和机械冲击。

图3台安单相变频器的接线图

3.2系统功能测试

电动葫芦频率分别为50Hz、30Hz和60Hz工作情况如图4所示，可以发现：

3.2.1f=50Hz时，电机转速正常，记录电机转速数据，此时n=1450r/m；

3.2.2f=30Hz时，电机转速明显比f=50Hz时慢，此时n=890r/m，且电机传动级为平稳，电流冲击和机械冲击现象大大减小；

3.3.3f=60Hz时，电机转速明显比f=50Hz快，此时n=1750r/m，且电机传动平稳，没有出现啸叫现象。

由此可见，采用变频调速后，电机传动性能明显增强，传动平稳，速度可控，节能降耗。

图4电动葫芦工作在频率30Hz、50Hz和60Hz情况

4.蓝创起重机械生产的LCR系列变频调速环链电动葫芦简介

4.1LCR环链电动葫芦简介

LCR系列是蓝创起重机械（江苏）有限公司生产的一个系列环链电动葫芦的总称。蓝创起重机械是一家环链电动葫芦、KBK、悬臂吊等轻小型起重设备生产厂家，可提供整体物料搬运一站式解决方案。目前环链电动葫芦主要分为LCK系列和LCR系列，LCR系列也称为变频环链电动葫芦，是通过变频技术实现速度、电压调节的。

4.2变频调速环链电动葫芦LCR产品特点

1、电源380v3ph50hz；

2、特殊电压和频率可定制；

3、起升高度：3m-100m(根据工况定制)

4、对于起升高度大于20m的情况，需注意链条重量增加会减低葫芦的实际起重量，建议使用远程遥控器；

5、高度间距小；

6、颜色、配置，**载限制器等可定制；

7、选用电动小车，手推小车配置时，需要告知工字钢、H型钢、箱型梁选配标准；

4.3LCR系列变频环链电动葫芦简单结构示意

图5

本文应用变频技术实现无级调速控制的环链电动葫芦改造，主要有三个创新点：

4.3.1采用变频器控制代替传统的转子串电阻调速控制，改变环链电动葫芦的传动性能，电流冲击现象和机械冲击现象大大减小，达到节能降耗效果；

4.3.2应用变频技术，优化变频调速算法，获得良好速度传输特性，达到平稳传动、速度可控效果；

4.3.3改进三相交流电源接线方法，通过单相交流电源变频获得三相交流电源，并把电机星形接法改为三角形接法，降低起动电流，减少电流冲击和机械冲击。

5.结语

蓝创起重LCR系列环链电动葫芦，通过变频器实现无级调速、解决了环链电动葫芦启动电流大、抖动大，变速运行不平稳等特点，深受用户单位**。

参考文献

[1] 林境泽，基于变频技术的无级调速控制环链电动葫芦设计[J]汽车实用技术.2017(16)13-14

[2]冯高明,李玉东,杜庆楠.电动葫芦型桥式起重机交一交变频驱动装置的研制[J].电气传动,2010,40(4):28-31.

[3]蓝创起重机械环链电动葫芦选型手册 2019版

[4]汪恒,师敬ft.合康变频起重**变频器在电动葫芦上的应用[J].变频器世界,2014(10)76-78.

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