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物品提升机械是国民经济各行业不可缺少的生产设备,在各工矿企业中大量使用,如工厂的行吊、港口码头的塔吊、矿井提升机、高炉卷扬机、民用电梯、轧机升降台、以及油田抽油机等,都是典型的提升机械。这类设备大多采用绕线式电动机作为主驱动,用于提升或下放重物,具有典型的位能负载特性。由于启动及调速等方面的需要,通常都是在绕线式电动机的转子回路串接电阻,从而降低电机启动电流,并实现电动机的分级调整。这种控制 方式带来如下弊端:
1.转子回路串接电阻,消耗电能,造成能源浪费。
2.电阻分级切换,实现有级调速,设备运行不平稳,引起电气及机械冲击。再生发电时,机械能回馈电网,造成电网功率因数低。尤其在供电馈线较长的应用场合,会加大变压器、供电线路等方面的投资。
3.接触器频繁投切,电弧烧伤触点,影响接触器的使用寿命,设备维修成本较高。绕线电动机滑环存在的接触不良问题,容易引起设备事故。
随着交流电动机变频调速器的应用和普及,人们已开始淘汰绕线式电动机转子回路串电阻调速这一落后的调速方式,采用先进的变频调速技术取而代之,实现了提升机械的平滑调速和节能运行,并将电网侧功率因数提高到0.95以上,同时省去了调速接触器、正反转接触器等硬件,完全解决了传统提升机械的存在的固有缺陷,使设备性能行到极大提高。
龙门吊用于提升或下降位能负载,无论是过平衡或欠平衡配置,必然存在电动和再生发电两个工作。绕线式电动机转子回路串接电阻调速时,通过电阻的分级切换和正反转接触器切换,实现有级调速和正反转控制。其有以下4个工作区,工作点1和工作点2为电动状态,工作点3为能耗制动状态,工作点4为再生发电机状态。
变频调速特性为一组平行的曲线,同于变频器的频率可以连续可调,因而能够实现平滑无级调速。其有2个工作区,1区为电动区,2区为再生发电区,电能回馈至变频器的直流侧,通过制动组件泄放。
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