塔式起重機是為建筑施工中的模板技術而研發(fā)的,適用于鋼筋混凝土結構的工業(yè)與民用建筑施工中的建筑材料和構件的吊裝。目前的變頻器主要應用于塔式起重機起升機構技術中。
目前,我國起重機械的主要調(diào)速方式是塔式起重機最重要的傳動機構。目前傳統(tǒng)的調(diào)速方式要求重載低速、輕載高速、調(diào)速范圍寬。提升機構的調(diào)速方式直接影響整機的性能。選擇起升機構的調(diào)速方式有三個原則:一是要穩(wěn)定,影響??;其次,要經(jīng)濟可靠,符合國情;第三,便于維修。
1、多速電機變極調(diào)速。
四繩最大起重量為6T及以下的中小型塔式起重機的市場競爭十分激烈,成本控制嚴格。在國內(nèi),多速電機主要用于變極調(diào)速,簡單且應用廣泛,常由4/8/32極多速電機實現(xiàn)。
2.電磁離合換擋減速器增加了渦流制動單速繞線轉(zhuǎn)子電機。
這種調(diào)速方式在國內(nèi)已經(jīng)使用了幾十年,但現(xiàn)在已經(jīng)不用了。它依靠電磁離合器來改變減速器的速比,依靠渦流制動的單速繞線轉(zhuǎn)子電機的串聯(lián)電阻來獲得較軟的特性和較慢的落座速度。其優(yōu)點是運行相對穩(wěn)定,調(diào)速比大。它有很多缺點。首先,電磁離合器一般采用國產(chǎn)機床制造,使用壽命短,可靠性差。其次,離合擋不能在空中動態(tài)變化,否則會下滑,非常危險;三是減速機成本較高。
3.普通減速器增加了帶渦流制動的多速繞線轉(zhuǎn)子電機。
這種方式的思路是將以前的電磁離合器換擋改為多速電機驅(qū)動普通的單減速機。與多速電機換擋沖擊大的缺點相比,采用渦流制動的多速繞線轉(zhuǎn)子電機通過串聯(lián)電阻可以獲得軟M-n特性,其制動和換擋相對穩(wěn)定,整定速度較慢,其功率比鼠籠式電機可以使用更多。這種調(diào)速方法結構簡單,易于維護,可靠性高。目前已經(jīng)成功解決了渦流制動繞線轉(zhuǎn)子電機的散熱問題,大大提高了這種調(diào)速方式的可靠性。
目前國內(nèi)8 ~ 12t的起升機構大多采用這種調(diào)速方式,但這類電機在制動換擋時仍有較大的峰值電流和沖擊,電控系統(tǒng)復雜,一般不適用于16t以上的大噸位起升機構采用這種調(diào)速方式。
4.差動行星減速器+雙電機行星減速器的太陽輪由一臺電機驅(qū)動,行星架由另一臺電機通過行星減速驅(qū)動,外軌道的內(nèi)齒圈固定在提升卷筒上。這是差動行星減速器的結構。在行星系統(tǒng)被確定為合適的參數(shù)后,滾筒速度取決于兩個馬達的速度和轉(zhuǎn)向,這兩個馬達在相同方向上快速,在相反方向上緩慢。如果是單速電機,每臺電機有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止三種狀態(tài)與另一臺電機匹配,所以速度檔很多。如果使用多速電機,會有更多的速度檔位,這就是差速調(diào)速的原理。電機或變頻可與鼠籠結合,小噸位可采用鼠籠,大噸位可采用變頻。這種方式調(diào)速比大,完全可以滿足重載低速、輕載高速的要求,可靠性高,特別適用于大噸位的起升機構。
但差動行星減速器結構復雜,通常需要非標設計生產(chǎn)。加上雙電機,成本高,控制復雜。主機制造商使用的并不多。
5.變頻調(diào)速變頻調(diào)速是當今最先進的交流調(diào)速方式。隨著國際變頻器價格的逐漸下降,變頻調(diào)速技術的應用越來越廣泛。塔式起重機的起升機構在國內(nèi)已經(jīng)使用多年,效果良好,但應用并不廣泛。它的優(yōu)點是可以在設定速度較慢的情況下長時間運行,實現(xiàn)零速制動,運行平穩(wěn)無沖擊,延長了結構和傳動部件的使用壽命,大大有利于鋼絲繩的排列和使用壽命,同時提高了塔式起重機的安全性。
雖然目前它在升降機構中的應用還是較為狹窄。首先是因為,進口變頻器價格高昂。第二,進口品牌的產(chǎn)品一旦出現(xiàn)問題,一般都無法修復,大部分只能更換;由于變頻調(diào)速成本高,中小噸位的起升機構很少使用,而大噸位的起升機構較多。國產(chǎn)品牌的應用范疇多集中在中小噸位起升設備。
變頻器在塔式起重機提升機構中應用方案。
目前塔式起重機在起升機構中使用的起重機變頻器多為進口品牌產(chǎn)品,但主要用于中大型塔式起重機中。但由于進口品牌價格較高,對于最大提升能力為4繩≤6T的中小型塔機,進口品牌并不是首選,成本控制嚴格。所以現(xiàn)在是國產(chǎn)品牌。隨著電力電子技術的發(fā)展,國產(chǎn)變頻技術日趨成熟,具有明顯的價格優(yōu)勢,使其應用于中小型塔式起重機成為可能。