安川變頻器在施工升降機(jī)上的應(yīng)用
· 關(guān)鍵詞： 變頻器、施工升降機(jī)、控制系統(tǒng)、安川H1000變頻器
· 摘要：本文介紹了建筑施工升降機(jī)的結(jié)構(gòu)和普通升降機(jī)存在的問題，并說明了采用變頻控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，詳細(xì)介紹了安川H1000變頻器在施工升降機(jī)上的應(yīng)用，包括參數(shù)設(shè)置、調(diào)試過程及運(yùn)行效果。
一 引言
隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑施工機(jī)械化水平的不斷提高，對(duì)施工升降機(jī)的制造質(zhì)量和整機(jī)技術(shù)水平的要求也越來越高。傳統(tǒng)升降機(jī)由于運(yùn)行單一，存在問題較多，采用變頻控制系統(tǒng)逐漸成為主流。本文主要介紹建筑工地施工升降機(jī)的組成、普通升降機(jī)的缺點(diǎn)、采用變頻控制控制的特點(diǎn)和節(jié)能效果。并以安川H1000變頻器應(yīng)用案例來說明，包括參數(shù)設(shè)置與調(diào)試效果。讓讀者對(duì)安川系列產(chǎn)品有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí)。
二 建筑施工升降機(jī)簡介
施工升降機(jī)又叫建筑用施工電梯，也可以成為室外電梯，工地升降機(jī)。是建筑中經(jīng)常使用的載人載貨施工機(jī)械，主要用于高層建筑的內(nèi)外裝修、橋梁、煙囪等建筑的施工。由于其獨(dú)特的箱體結(jié)構(gòu)讓施工人員乘坐起來既舒適又**。施工升降機(jī)在工地上通常是配合塔吊使用。一般的施工升降機(jī)載重量在1-3噸，運(yùn)行速度為1-60m/min。施工升降機(jī)的種類很多，按運(yùn)行方式分有：無對(duì)重和有對(duì)重兩種；按控制方式分為手動(dòng)控制式和自動(dòng)控制式。根據(jù)實(shí)際需要還可以添加變頻裝置和PLC控制模塊，另外還可以添加樓層呼叫裝置和平層裝置。
1、施工升降機(jī)的組成：施工升降機(jī)主要組成部分如下：導(dǎo)軌架、吊籠、傳動(dòng)系統(tǒng)、附墻架、底架護(hù)欄、電氣系統(tǒng)、**保護(hù)裝置、電纜供電裝置等。如圖所示：
2、普通施工升降機(jī)存在的問題
1）控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是施工升降機(jī)的關(guān)鍵部分，決定著整機(jī)性能的優(yōu)劣。普通升降機(jī)的控制方式都是通過接觸器控制來實(shí)現(xiàn)，速度單一、啟制動(dòng)沖擊大，對(duì)結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)損壞較嚴(yán)重，電氣元件也易損壞，且運(yùn)行速度比較低，一般為34－38m／min，既影響了施工速度也影響了施工企業(yè)的效益。若單純地提高速度則將造成加速度過大，結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)所受沖擊過大而加快齒輪齒條及制動(dòng)盤的磨損，從而降低運(yùn)行的可靠性。
2）起動(dòng)與剎車系統(tǒng)
普通升降機(jī)的起動(dòng)都是采取直接起動(dòng)或星三角降壓起動(dòng)，啟動(dòng)電流大，對(duì)電機(jī)和電氣元件造成嚴(yán)重的破壞，同時(shí)升降機(jī)里面的物料容易跌落，特別是有些建筑工地升降機(jī)還有乘人現(xiàn)象.存在著極大的**隱患。普通升降機(jī)的的剎車是采用機(jī)械抱閘強(qiáng)制制動(dòng)，升降機(jī)突然從高速降為零速的時(shí)候，由于慣性的作用，不但對(duì)結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)造成損壞，而且升降機(jī)里面的物料容易跌落，也存在著一定的**隱患。
3）平層系統(tǒng)
普通升降機(jī)減速到平層時(shí)無爬行過程，由運(yùn)行速度直接向零速減速，升降機(jī)的選平層是由司機(jī)靠目測(cè)手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)的，效率低，經(jīng)常要上、下點(diǎn)動(dòng)幾次才能準(zhǔn)確停層。既降低了效率又增大了拖動(dòng)與控制系統(tǒng)的疲勞度，縮短了壽命，同時(shí)也會(huì)造成里面的物料無法搬運(yùn)，浪費(fèi)了時(shí)間，影響了工作效率。
3、變頻控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：
采用變頻調(diào)速技術(shù)，可使起制動(dòng)過程無級(jí)調(diào)速，實(shí)驗(yàn)表明起制動(dòng)時(shí)間為2s可使加速度降為0.5m/S；啟動(dòng)電流小，僅為額定運(yùn)轉(zhuǎn)電流的1.4倍，這些特點(diǎn)可以解決上述一系列問題，同時(shí)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能在惡劣的施工環(huán)境中可靠地工作。采用先進(jìn)的現(xiàn)代交流變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)升降機(jī)電力拖動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，使升降機(jī)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)操作，提高運(yùn)行效率，改善超負(fù)荷作業(yè)，消除起制動(dòng)沖擊，減少電氣維護(hù)，降低電能消耗，提高功率因子等均可取得良好實(shí)效。同時(shí)還具有過電流、過電壓、欠電壓和輸入缺相保護(hù)，以及變頻器過熱、超載、超速、制動(dòng)單元過熱、I/O故障保護(hù)、電動(dòng)機(jī)故障保護(hù)等，變頻調(diào)速方法效率高，其運(yùn)行速度可達(dá)60～70m/min，是傳統(tǒng)升降機(jī)運(yùn)行速度（34m/min）的兩倍。
無極調(diào)速技術(shù)有效的解決了機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)沖擊，延長了齒輪、滾輪、軸承、齒條的使用壽命。由于變頻系統(tǒng)具有限流的功能，降低了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊電流，緩解了用電設(shè)備間的相互影響，電纜載流能力大大提高。供電電纜不必加大，與常速升降機(jī)相比，反而可以減小。既節(jié)約了成本，又為收放電纜創(chuàng)造了方便。
變頻調(diào)速系統(tǒng)具有完善的**保護(hù)功能。如欠壓、過壓、過轉(zhuǎn)矩、過電流保護(hù)等，使整個(gè)電控系統(tǒng)的可靠性、**性得到保證。由于系統(tǒng)為零速制動(dòng)，制動(dòng)器無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，所以使用壽命理論上為無窮大，實(shí)際上至少延長十幾倍。
性能優(yōu)越的選平層控制系統(tǒng)。傳統(tǒng)升降機(jī)的選平層是由司機(jī)靠目測(cè)手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)的，效率低，經(jīng)常要上、下點(diǎn)動(dòng)幾次才能準(zhǔn)確停層。既降低了效率又增大了拖動(dòng)與控制系統(tǒng)的疲勞度，縮短了壽命。而采用變頻選平層使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了簡單化，徹底代替了故障率高的繼電器系統(tǒng)。
節(jié)能效果：以兩臺(tái)15KW電機(jī)舉例，升降機(jī)速度提高了，功率增大了，但與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，能耗卻下降了50%，因?yàn)樵谙陆禃r(shí)，電機(jī)無須供電。按**10小時(shí)工作計(jì)算：每天可節(jié)電140kw，合人民幣128元。按每年工作300天計(jì)，僅節(jié)電一項(xiàng)即可產(chǎn)生效益38400元。維修費(fèi)用也同樣下降。同型號(hào)非調(diào)速升降機(jī)，每年至少要更換四次齒輪和制動(dòng)盤以及若干個(gè)接觸器，此項(xiàng)費(fèi)用至少為25000余元。而且要占用工作時(shí)數(shù)。用此項(xiàng)技術(shù)，齒輪可少換50%，齒條壽命延長一倍，制動(dòng)器使用十年，年可節(jié)約維修費(fèi)2萬多元。