摘 要：在工厂的生产过程中，桥式起重机是一个使用频率比较高的物料运输设备，但是传统的桥式起重机由于电气控制系统比较落后，所以在使用的过程中经常会发生安全事故和设备损坏。科技的发展带来变频控制技术的不断优化和改进，文章对ABB ACS800系列变频器在桥式起重机中的应用进行了分析，具体以一台40T的桥式起重机的小车为例，并且研究了变频器型号的选择、调试以及其他问题。

关键词：ABB ACS800变频器；桥式起重机；应用

一般来说，桥式起重机采用的是传统形式的调速方法，是在电动机转子回路串电阻的基础上实现的。如果桥式起重机使用这种方式，不仅会导致运行不平稳，机械冲撞严重，发生剧烈振动，还会引发机械开裂故障，而发生这种故障的主要原因是经常进行超负荷运行或者是机械振动冲击导致产生机械疲劳。一些工厂的起重机基本上都是在比较恶劣的环境下工作的，如灰尘大、温度高、湿度高等。ABB ACS800变频器能够对系统进行很好的控制，具有稳定、节能的特点，因此，文章对ABB ACS800系列变频器在桥式起重机中的应用进行了重点分析。

1 ABB ACS800变频器在桥式起重机小车中的应用

1.1 小车电动机型号的选择

在应用变频器调速时，由于受到变频器输出波形高次谐波以及电机转速范围不断扩大的影响，使其产生了与工频电源不同的特点，其中主要体现在效率、电机温度、噪音以及功率因数等。通过高开关频率IGBT等电子器件、PWN调制以及矢量控制方法的使用，变频器的输出波形、功率因数以及谐波成分等都发生了很大的改变，进而加强了变频控制电机的低速区转矩。另外，因为变频控制软件的使用，能够使电机及时躲避共振点，从而防止出现共振现象的发生。目前我国研发的变频专用电机的组成部分主要包括电机和独立电扇，能够有效处理在低速运行情况下电机冷风扇风力不足而导致的电机过热问题，所以，在进行起重机小车电动机选择时，可以使用功率为7.5kW、额定转速为970rpm、额定电流为18A的变频专用电机[1]。

1.2 小车变频器型号以及参数的选择

在进行变频器的选择时，要对其实用性、经济性、安全性以及售后保障等进行充分考虑，在比较了ABB、安川以及西门子等几种类型的变频器之后，最终选择了ABB ACS800变频器。对于ACS800变频器来说，在交流调速装置方面主要分为ACC、ACS两种系列，两者在硬件构成和结构上大致相同，最大的区别在软件方面。ACC是针对起重机的提升机构的运行特点设计而成的，其中包含一组专门用来控制位能性负载的标准制动程序，能够在打开制动器的同时承载重物，有效避免溜钩问题的产生；而ACS主要是在风机、平移机构等具有摩擦性负载基础上设计而成的，在桥式起重机中主要用在平移机构中。

作为ACS600的升级产品，新型的ACS800系列变频器具有很多特点，如自定义编程、启动向导以及集成度较高的结构设计。自定义编程就好比在ACS800变频器内部放置了一个小型的PLC，具有较好的适应性；启动向导能够将装置的调试变的更加简单，只要按照提示一步步进行就可以。另外，ABB ACS800系列变频器具有电机参数的自检测和自适应功能，拥有比较多的保护，如接地保护、缺相保护以及失压保护等。因此，ABB ACS800系列变频器在桥式起重机中能够得到很好的应用[2]。实际上，ABB变频器主要采取的是直接转矩控制方式，该控制方式是由实时计算的电动机转矩以及转速构成，进而形成了一个双闭环系统，不管是动态精度还是静态精度，都能够控制在正负5%左右。而对于转矩响应来说，要比标量控制方式快，时间大概小于5ms，而且还能有效解决由传统调速系统带来的转矩不足等问题，从而充分满足位能性负载的要求。

2 变频系统的控制特点

在桥式起重机小车中采用ABB ACS800变频器时，其外围电路如图1所示。在电源接触器吸合之后，ACS800通电，如果没有特殊情况，控制面板液晶显示屏上面会显示电机的真实运行状况，主要包括电机的频率、输出电压、电流以及运行转速等；如果存在异常情况，就会显示出英文的故障代码，而且还包括带括号的四位代码数字，可根据故障代码查找固件手册上的解决方法[3]。外部中间继电器接点能够对各个数字输入端的状态进行很好的控制，当正24V的电压通过中间继电器流入接入数字端时，就会完成以下操作：（1）小车向左运行。数字端子在X22：1号输入，这时小车状态为向左一档，速度是变频器一档的速度规定值。（2）小车向右运行。数字端子在X22：2号输入，这时小车状态为向右一档，速度是变频器一档的速度规定值。（3）小车在二档情况下运行。数字端子在X22：4号输入，其速度是变频器二档的速度规定值。（4）小车在三档情况下运行。数字端子在X22：5号输入，其速度是变频器三档的速度规定值。（5）小车在四档情况下运行。数字端子在X22：6号输入，速度是变频器四档的速度规定值。（6）小车处于急停状态。数字端子在X22：8号端子输入，使信号系统停止。（7）故障复位。数字端子在X22：3号输入，一旦发生故障，及时复位驾驶室的复位按钮。

在进行变频器的现场调试之前，要做好准备工作，其中主要包括：对外部接线、电动机定子接线、变频器制动单元以及制动电阻接线进行严格的检查；保证电动机对地绝缘电阻在2MΩ之上；确保所有数字输入端处于正确状态。在做好准备工作之后，要由专业人员进行变频器的现场调试，在通电之前，要对说明书进行认真的阅读，根据说明书上的标准进行参数的调整[4]。检查所有的接线是否正确、坚固，保证不会出现短路的情况，尤其是变频器的输出和输入主电路不能接反，变频器的外壳盖好后才允许通电，变频器通电启动后面板的频率显示应为0.00Hz，在冷却风扇和面板显示一切正常时，可以调节频率至5Hz。认真观察电机的运转方向，检测电机的运行是否正常，确保一切正常之后，可以继续运行。待设备调试运行正常之后，要做好变频器设定参数，也就是设备的实际运行参数的记录，从而给后期检测、维护提供相应的依据。

综上所述，通过在桥式起重机中应用ABB ACS800变频器，取得了非常好的效果，如果在调速范围比较大、低速运行的情况下，能够实现长时间的重载工作。另外，对于起重机的机械制动来说，停车变得更加稳定，从而增加了起重机制动器的使用时间。

[1]田伟.变频器在桥吊桥式起重机中的应用[J].露天采矿技术，2011，05：86-88.

[2]陈炳锋.变频器在桥式起重机中的应用及其谐波抑制[J].中国设备工程，2014，07：41-42.