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• 關鍵詞：                                                                施耐德ATV71變頻器                                                                變頻器                                                                水電站

• 摘要：本文詳細介紹了施耐德ATV71變頻器在某水電站QD250/50/10t吊鉤橋式起重機中的應用，對整體的電氣控制方案、主要電氣元器件的選擇及運行效果進行了說明，供同行們借鑒參考。

前言

某水電站250/50/10t慢速雙梁單小車橋式起重機，主要用于電站水輪發電機組及其輔助系統設備的安裝、運行維護和檢修的吊裝任務，也用于電站建設期間設備安裝、檢修及一般裝卸作業。起重機整體按A3工作級別進行設計， 起重機主要由橋架結構、大車運行機構、小車（分別含有起升和小車運行機構）、電動葫蘆以及電氣設備五大部分及其附件組成。四機構均采用施耐德ATV71變頻器進行調速，全車采用PLC進行控制。

一、電氣控制方案

1. 1 起重機電氣系統是由配電照明保護回路，主起升回路，副起升回路，大車運行回路，小車運行回路及電動葫蘆所組成的。本起重機以PLC為核心系統，用于接受和處理各機構發出的信號并實現響應功能。采用變頻調速，從而保證了整臺車的運行平穩性及定位準確性。起重機各機構的運轉，由司機室聯動臺操縱桿進行操作。

1. 2 主副起升機構

主副起升機構均采用操縱桿控制器（電氣無級調速，為增加操作感人為設置有級4-0-4檔操作）+PLC+變頻器+電機的控制方式，無級調速；調速精度0.05%。檔位明顯，操作者速度感強，易于操作。

（1）變頻器采用高性能矢量控制型或直接轉矩控制型，并帶有速度檢測元件，直接返回變頻器，在變頻器外部形成直接速度反饋閉環控制系統。

（2）啟動時，先采取電制動方式使電動機保持一上升力矩，以防重載時溜鉤，之后松開機械制動器，機構開始按給定速度要求穩定運行。

（3）停車時，先采用電制動的方式使機構快速電氣制動，基本0速時，機械制動器上閘，既提高了制動器的可靠性，又減少了制動器剎車片的磨損。

（4）主、副起升機構均設有上升限位及下降限位,主、副鉤均設有超載限制器、旋轉編碼器，可實現閉環速度控制，以穩定速度和實現超速保護。

（5）變頻調速，起制動平穩，可做到零速制動停車，加減速平滑過渡，可實現無級調速，對機械傳動裝置沖擊小，延長了機械傳動裝置的壽命，可滿足各種吊裝工藝要求。

起升機構變頻器原理圖

1.3小車運行機構

小車運行機構采用主令控制器（電氣無級調速，為增加操作感人為設置有級4-0-4檔操作）+PLC+變頻器+電機的控制方式。控制方式為u/f標量控制，控制系統為開環控制，調速范圍可達到5～50Hz（1:10 恒轉矩調速），調速精度為3%，，由聯動臺上主令控制器作為變頻器的給定，通過變頻調速器，制動控制單元，制動電阻來控制小車運行機構的電動機作起動，制動與調速運行，能實現準確停車。

小車運行機構設有限位開關，以限制小車運行的極限位置,同時設置預減速限位開關。

小車運行機構變頻器原理圖

1.4大車運行機構

大車運行機構采用主令控制器（電氣無級調速，為增加操作感人為設置有級4-0-4檔操作）＋變頻器+電機的控制方式。大車運行機構為四個電機拖動，用兩臺變頻器分別控制起重機兩臺電機，兩臺變頻器采用主從控制，保證大車電機之間的電氣同步及速度一致，避免大車運行啃軌。控制系統為開環，調速范圍可達到5～50Hz（1:10 恒轉矩調速），調速精度為3%，由聯動臺上主令控制器作為變頻器的給定，通過變頻調速器，制動控制單元，制動電阻來控制大車運行機構的電動機作起動，制動與調速運行，能實現準確停車。

大車運行機構設有限位開關，以限制大車運行的極限位置，同時設置預減速限位開關。大車運行設有聲光報警。

大車運行機構變頻器原理圖

二、主要電氣元器件的選擇

三、結論：

起重機的質量的好壞和使用穩定性，將直接影響電站設備的安全和投產發電。施耐德ATV71系列變頻器內置的起重應用宏和制動邏輯功能激活以后通過變頻器的輸出控制抱閘動作的執行，最大限度的簡化了設計和現場調試的難度，自2012年項目投入運行以來，客戶現場反映效果良好，運行穩定，滿足適用水電站的需求。具有一定的借鑒和參考價值。