近年來(lái)须喂，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，港口碼頭的運(yùn)輸作業(yè)也越加繁忙。港機(jī)起重機(jī)開(kāi)始向大型化虏丹，專業(yè)化方向發(fā)展。為了適應(yīng)港機(jī)起重機(jī)發(fā)展略荡，要求電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要具有非常高的性能庵佣，即必須具有寬廣的調(diào)試范圍、較高的穩(wěn)速精度汛兜、快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和較大的過(guò)載能力巴粪，具有制動(dòng)能量以保證港機(jī)起重機(jī)在作業(yè)時(shí)的平穩(wěn)、可靠粥谬，有良好的低速特性肛根。

目前國(guó)內(nèi)港口起重如岸橋和RTG幾乎全是進(jìn)口品牌變頻器，截止2010年漏策，國(guó)內(nèi)共有岸橋626臺(tái)派哲，電控設(shè)備中安川409套，ABB94套掺喻，GE48套芭届，西門子43套，CT22套感耙，其他10套;共1547臺(tái)RTG褂乍，電控設(shè)備中安川603套，F(xiàn)uji435套，西門子259套粟五，ABB167套跷塘，GE54套，其他29套锤勉。

在這種情況下跋共，上海新時(shí)達(dá)自主研發(fā)了基于矢量控制的高性能起重機(jī)專用四象限變頻器，并且成功應(yīng)用于外二130岸橋的改造項(xiàng)目赵街，為起重提升變頻器的國(guó)產(chǎn)化邁出了重要一步絮很。

外二130岸橋坐落于上港集團(tuán)振東集裝箱碼頭分公司,該岸橋按照40t載重進(jìn)行設(shè)計(jì)，包含起升機(jī)構(gòu)张庄，小車機(jī)構(gòu)戚绪，大車機(jī)構(gòu)以及俯仰機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)由2臺(tái)132kW電機(jī)組成拢杠，分別采用2臺(tái)AS520 4T0160 新時(shí)達(dá)港機(jī)專用變頻器驅(qū)動(dòng)單元控制曙辛。大車機(jī)構(gòu)分為2部分，其中一部分為8個(gè)18.5kW的電機(jī)舰断，與起升1共用一臺(tái)160kw變頻器;另外一部分為2個(gè)15kW的電機(jī)移鸣，與起升2共用一臺(tái)160kw變頻器。小車機(jī)構(gòu)為自行式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)谬运，4臺(tái)22kW電機(jī)安裝在小車車架上隙赁，由一臺(tái)AS520 4T0132 變頻器單元驅(qū)動(dòng)。俯仰機(jī)構(gòu)采用1臺(tái)55kw電機(jī)梆暖，與小車共用一臺(tái)132kw變頻器伞访。

外二130岸橋電控部分采用富士PLC系統(tǒng)，通過(guò)Profibus-DP通訊完成與變頻器系統(tǒng)的信息傳遞轰驳，完成對(duì)起升機(jī)構(gòu)厚掷，小車機(jī)構(gòu)，大車機(jī)構(gòu)以及俯仰機(jī)構(gòu)的控制與驅(qū)動(dòng)级解。驅(qū)動(dòng)部分由1臺(tái)AS510 系列450kW AFE 有源前饋和2臺(tái)AS520系列160kW和1臺(tái)132kW逆變單元組成冒黑，系統(tǒng)采用共直流母線結(jié)構(gòu)

圖 1外二130岸橋框圖

圖 2 現(xiàn)場(chǎng)改造圖片

外二130項(xiàng)目通訊方式采用PLC與變頻器系統(tǒng)的主控板DP通訊，變頻器系統(tǒng)內(nèi)部采用CAN通訊方式蠕趁，主板圖片如圖4薛闪。起升1與起升2變頻器為主從控制辛馆，起升1通過(guò)CAN通訊把轉(zhuǎn)矩送給起升2變頻器俺陋，完成對(duì)起升機(jī)構(gòu)的控制。

電動(dòng)機(jī)在減速或者重物下發(fā)的過(guò)程中是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程昙篙，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為發(fā)電狀態(tài)降再，要求變頻器系統(tǒng)具有能量回饋的功能。本系統(tǒng)采用新時(shí)達(dá)AS510系列AFE有源前饋單元，采用先進(jìn)的矢量控制技術(shù)序峦，配合LCL濾波器實(shí)現(xiàn)有源整流侥淤，讓變頻器具有四象限運(yùn)行的功能。AS510系列有源前端具有以下特點(diǎn)：

1)鳍擎、功率因數(shù)控制在0.95~0.99以上;

2)或侥、在額定負(fù)載的情況下輸入電流諧波THD為5%;

3)、直流母線電壓可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置祷罩，運(yùn)行時(shí)電壓波動(dòng)為±5V;

圖 3 電網(wǎng)波形

圖 4 起升下行弱磁曲線

新時(shí)達(dá)四象限變頻器在外二130岸橋項(xiàng)目改造調(diào)試成功哺裳，并投入作業(yè)。從應(yīng)用效果上來(lái)看隔抒，完成了130岸橋的作業(yè)任務(wù)坛饥。起升機(jī)構(gòu)是港口起重機(jī)械中最重要的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)以及穩(wěn)定的PLC控制技術(shù)课娃，大大提高了整機(jī)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性吴澜，其各項(xiàng)性能均達(dá)到要求，系統(tǒng)自運(yùn)行以來(lái)一直穩(wěn)定正常杖虾。另外通過(guò)帶載實(shí)測(cè)烂瘫，表明該變頻器電氣性能符合港口起重機(jī)電控技術(shù)要求。其主要的技術(shù)性能指標(biāo)與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品相當(dāng)奇适，部分性能指標(biāo)要優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品忱反。對(duì)港口起重裝卸的穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高滤愕、降低維修成本温算、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度起著重要作用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益间影。

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