起重機受變頻器發展制約 難滿足工業生產特殊要求

起重運輸設備作為國民工業生產特種設備，廣泛應用到各種行業，隨著工業生產對起重機調速性能要求的不斷提高，常用傳統的起重機調速方法由于其繞線轉子異步電動機的集電環和電刷容易發生故障，再加上大量繼電器和接觸器的使用，致使現場維護量較大，調速系統的故障率較高，綜合技術指標較差，已不能滿足工業生產的特殊要求。

近年來，隨著變頻技術的不斷發展，變頻器性能日益提高，變頻調速機械特性硬、調速范圍大、調速精度高、平穩性好、易于控制和節能等特點，能夠很好地滿足起重設備安全平穩、可靠、操作性良好可靠、免維護等要求，迅速在起重機行業獲得突破并廣泛應用。

目前，在眾多變頻器品牌中，能完全滿足起重行業特性需要的產品還不多，主要難點是由于起重機的特殊性，起重機用變頻器必須具備一些特殊的性能：動態響應快，以滿足起重機負載劇烈變化的需求；寬范圍的速度控制能力，在低速段附近能使電機輸出2~3倍額定轉矩的輸出峰值轉矩；能耐受因位能負載劇烈變化所出現的電流沖擊及保證在連續的機械震動環境下可靠運行；減速制動時能可靠釋放電機的再生能源，作為制動單元的電流容量需更大；具備高可靠性的保護系統，對于起升機構，需特別注意機械制動器松閘之后或抱閘之前的瞬間防止“溜鉤”的控制；具備功能強大的監控系統，通過對各種參數的監控實現對系統的故障報警和故障分析。

現以臺達VFD-C2000變頻器為例，簡單介紹一下是如何來解決這些難點。臺達VFD-C2000變頻器的FOC PG控制應用通過馬達參數學習功能搭配速度反饋信號，可以得到穩定的速度輸出和最佳的動態響應；可以在0.05Hz~50Hz的寬范圍內精確控制輸出轉矩；電流容量大，可承受最大200%的額定電流沖擊；具有獨特的能量回收技術；完善的保護系統，具有失速保護功能，可以防止加速、減速以及運行中的失速情況，同時還具備過電流、過電壓、欠電壓和輸入缺相保護，以及超溫、超載、超速、電動機故障保護等功能。C2000內建PLC功能以及CANopen協議，再配合Modbus、Profibus、DeviceNet等高速通訊網絡，能很好地完成實時數據監控。

隨著電力電子技術的不斷發展完善，起重機械行業的變頻器日益表現出的優異控制及調速性能、高效率、易維護等特點，再加上變頻器價格不斷下降，變頻調速將成為起重機械的一種優選調速方案，變頻器在起重機械行業的市場規模還將不斷擴大。