一、行業(yè)概述

1、塔式起重機(jī)發(fā)展

    隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略政策的推進(jìn)，以及基礎(chǔ)建設(shè)的布局，建筑塔式起重機(jī)使用越來(lái)越普遍，從普通多層建筑到中心城區(qū)摩天大樓，以及鐵路工程、橋梁工程和水利工程的建設(shè)，塔式起重機(jī)都有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)塔式起重機(jī)采用工頻啟動(dòng)沖擊大、效率低和能耗高，越來(lái)越不符合現(xiàn)代化的要求，變頻調(diào)速已經(jīng)是大勢(shì)所趨。

    塔式起重機(jī)技術(shù)越來(lái)越趨向于智能和綠色化，起升機(jī)構(gòu)變頻器應(yīng)用已多年，效果良好，但使用面不廣。它的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速運(yùn)行可控，滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)大力矩零速啟動(dòng)和停機(jī)制動(dòng)，運(yùn)行平穩(wěn)無(wú)沖擊，能延長(zhǎng)機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)壽命，延長(zhǎng)鋼絲繩排繩壽命，同時(shí)提高了塔機(jī)的安全性。

2、塔式起重機(jī)變頻應(yīng)用面臨的難點(diǎn)

        一是進(jìn)口變頻器依然較貴，國(guó)產(chǎn)變頻器技術(shù)不過(guò)關(guān)；

       二是變頻器一旦出了問(wèn)題，一般修不了，大多只能換新，變頻調(diào)速成本過(guò)高，一般中小噸位起升機(jī)構(gòu)應(yīng)用較少，大噸位則較多。

    三是國(guó)產(chǎn)變頻器控制起升機(jī)構(gòu)，由于低頻力矩不夠，大都存在啟動(dòng)震動(dòng)問(wèn)題，啟停過(guò)程會(huì)有溜鉤現(xiàn)象。

    四是很多產(chǎn)品調(diào)試復(fù)雜，涉及參數(shù)太多，并且無(wú)法時(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)信息，故障問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，控制運(yùn)行極不穩(wěn)定。

    不過(guò)，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)變頻器技術(shù)日益成熟，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，應(yīng)用于中小塔機(jī)已經(jīng)成為可能。庫(kù)馬克ES850系列變頻器基于行業(yè)頂尖的矢量算法和穩(wěn)定的硬件平臺(tái)，良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠很好地滿(mǎn)足塔式起重機(jī)行業(yè)應(yīng)用需求。

二、塔式起重機(jī)簡(jiǎn)介

1、基本構(gòu)成

    塔式起重機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)塔機(jī)或塔吊，動(dòng)臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機(jī)。其作業(yè)空間大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構(gòu)件的安裝。

    主要構(gòu)成包括：金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)三部分。

    金屬結(jié)構(gòu)包括：塔身、動(dòng)臂和底座等。

    工作機(jī)構(gòu)包括：起升、變幅、回轉(zhuǎn)和行走四部分。

    電氣系統(tǒng)包括：電動(dòng)機(jī)、控制器、配電柜、連接線(xiàn)路、信號(hào)及照明裝置等。

2、傳統(tǒng)控制方式缺點(diǎn)

塔式起重機(jī)是建筑工地上應(yīng)用十分廣泛的一種起重機(jī)械，傳統(tǒng)的控制方式多采用交流繞線(xiàn)式電機(jī)串電阻的方法啟動(dòng)和調(diào)速，有如下劣勢(shì)：

        1）  長(zhǎng)期重載運(yùn)行，頻繁正、反轉(zhuǎn)，沖擊電流很大；

        2）  故障率高，電機(jī)的滑環(huán)、碳刷及接觸器經(jīng)常損壞，電機(jī)電阻燒毀現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生；

        3）  線(xiàn)路復(fù)雜，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸承經(jīng)常需要更換；

        4）  效率低，由于主揚(yáng)機(jī)結(jié)構(gòu)大多由兩個(gè)電機(jī)工作在一個(gè)軸上，高速電機(jī)處于工作狀態(tài)，則低速電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)，始終處于一個(gè)工作、一個(gè)制動(dòng)的矛盾中；

        5）  安全系數(shù)低，在由快速向慢速轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)械沖擊大，經(jīng)常發(fā)生打齒現(xiàn)象。

3、 塔吊的工作原理

     大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)：用于拖動(dòng)整臺(tái)起重機(jī)順著工地做橫向運(yùn)動(dòng)，由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速裝置和車(chē)輪組成。

    小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)：用于拖動(dòng)吊鉤及重物順著橋架做縱向運(yùn)動(dòng)，也由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速裝置和車(chē)輪組成。

    提升機(jī)構(gòu)：用于拖動(dòng)重物做上升或下降的起升運(yùn)動(dòng)，由電機(jī)、減速裝置、卷筒和制動(dòng)器組成，大型起動(dòng)機(jī)（超過(guò) 10T）有兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)；“主鉤”和“副鉤”不能同時(shí)起吊貨物。

    回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：拖動(dòng)橋臂以軸為中心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于防止跑偏，通常由雙電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器組成。

    變幅機(jī)構(gòu)：幅度指從塔式起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心線(xiàn)至吊鉤中心線(xiàn)的水平距離，變幅動(dòng)作就是指塔吊起重臂上面載重小車(chē)的往返運(yùn)行，通過(guò)小車(chē)的運(yùn)行，可以調(diào)整吊鉤覆蓋的幅度范圍。

三、塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)對(duì)變頻器的技術(shù)要求

1、低頻大力矩輸出，滿(mǎn)足低頻開(kāi)閘合閘不溜鉤；

2、超強(qiáng)過(guò)載能力，負(fù)載波動(dòng)時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致故障停車(chē)；

3、寬電壓范圍，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)電壓大幅波動(dòng)正常使用；

4、豐富的系統(tǒng)保護(hù)功能，能夠?qū)σ虿僮麇e(cuò)誤導(dǎo)致的設(shè)備故障信息做及時(shí)反饋，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行；

5、豐富的起重行業(yè)專(zhuān)用功能，配合系統(tǒng)給定和反饋信號(hào)，完成不同的起吊動(dòng)作；

四、系統(tǒng)控制方案及配置

    中小型塔式起重機(jī)一般起吊重量為3噸到8噸，系統(tǒng)配置有起升電機(jī)、回轉(zhuǎn)電機(jī)和變幅電機(jī)?？刂葡到y(tǒng)PLC接收控制臺(tái)指令，并檢測(cè)各種傳感器信號(hào)，執(zhí)行設(shè)定好的程序，給變頻器發(fā)送啟停運(yùn)行控制及速度給定指令，達(dá)到完美控制運(yùn)行效果。

1、電機(jī)參數(shù)設(shè)置：

   P63.00 電機(jī)額定功率

   P63.01 電機(jī)額定電壓

   P63.02 電機(jī)額定電流

   P63.03 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速

   P63.04 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速

   P63.06 設(shè)置為2，啟動(dòng)變頻器做電機(jī)靜止自學(xué)習(xí)

2． 起升機(jī)構(gòu)系統(tǒng)接線(xiàn)和參數(shù)設(shè)置

起升部分采用 37kW 高性能矢量變頻器 ES850 系列，接線(xiàn)圖如下：

3．回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)接線(xiàn)和參數(shù)設(shè)置

回轉(zhuǎn)部分采用 4kW 高性能矢量變頻器 ES850 系列，接線(xiàn)圖如下：

4． 變幅機(jī)構(gòu)（小車(chē)部分）方案及配置

變幅部分采用 4kW 高性能矢量變頻器 ES850 系列，其系統(tǒng)接線(xiàn)圖如下：

五、ES850系列塔機(jī)專(zhuān)用變頻器行業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1、響應(yīng)速度快，低頻大力矩輸出，較好的抑制啟動(dòng)時(shí)振動(dòng)現(xiàn)象；零速抱閘和開(kāi)閘，徹底杜絕溜鉤和倒沖現(xiàn)象發(fā)生。

2、精準(zhǔn)的電流輸出，使載荷、輸出功率和運(yùn)行速度之間的匹配達(dá)到較為理想的狀態(tài)，甚至在機(jī)械容許情況下，可以高速運(yùn)行，提高起料運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

3、變頻調(diào)速可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止制動(dòng)平穩(wěn)，機(jī)械沖擊小，可以延長(zhǎng)塔吊整機(jī)的使用壽命。

4、高可靠性，密閉電路結(jié)構(gòu)和多層三防漆加厚工藝，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP40，更適應(yīng)野外惡劣環(huán)境。

5、電機(jī)輸出功率優(yōu)化，在提高工作效率的同時(shí)，可降低能耗，產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。

6、工業(yè)級(jí)大尺寸智能液晶鍵盤(pán)顯示各種運(yùn)行參數(shù)，便于操作人員時(shí)時(shí)掌握運(yùn)行狀態(tài)信息，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、故障診斷和參數(shù)修正。

7、寬電壓范圍（±20%），滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)電壓大幅波動(dòng)正常運(yùn)行。

8、精準(zhǔn)的變頻控制方案可限制超載或越檔作業(yè)，從控制系統(tǒng)上防止操作人員粗暴施工和野蠻操作，有效保護(hù)工作機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行。

9、塔機(jī)能夠提升的負(fù)載重量與變幅幅度有關(guān)，使用變頻調(diào)速后，可通過(guò)小車(chē)變幅機(jī)構(gòu)與起升機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同幅度時(shí)的全自動(dòng)載荷控制。

10、使用變頻器限速功能，可以避免鋼絲繩松弛時(shí)高速繃緊，減少鋼絲繩的損耗，防止鋼絲繩崩斷造成的嚴(yán)重事故。