近年來，隨著工程機械行業(yè)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)機械市場也形勢喜人。在起重機行業(yè)，變頻器憑借多種系統(tǒng)系統(tǒng)優(yōu)點——避免了電動機的大沖擊電流、增加了系統(tǒng)的可靠性、延長設(shè)備使用壽命、控制精度高、降低了設(shè)備的整機成本、提高了整機的競爭力、調(diào)轉(zhuǎn)矩補償、實現(xiàn)精確控制等，在行業(yè)應(yīng)用中愈發(fā)顯現(xiàn)優(yōu)勢。

實際應(yīng)用中，起重機行業(yè)又對變頻器技術(shù)有明確的位能負載、動態(tài)相應(yīng)、矢量閉環(huán)、過載能力、IP防護等級等要求。如何在起重機行業(yè)更好更安全更節(jié)能地應(yīng)用變頻器，成為業(yè)界關(guān)系的焦點。本期將圍繞起重機行業(yè)變頻器應(yīng)用的相關(guān)問題進行討論，討論話題如下：

起重機行業(yè)變頻器應(yīng)用的情況如何？（包括港機、電動葫蘆應(yīng)用、變頻器制造商市場份額、品牌格局）變頻器如何更安全地應(yīng)用于起重機行業(yè)？近年來變頻器產(chǎn)品在起重機行業(yè)有哪些新的動向？

深圳市英威騰電氣股份有限公司 

 起重行業(yè)銷售部經(jīng)理 段蘇振

1.起重行業(yè)變頻器的應(yīng)用情況：

起重運輸設(shè)備作為工業(yè)生產(chǎn)的特種設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各種物流輸送領(lǐng)域，發(fā)揮著重要的作用。起重行業(yè)的變頻器市場容量大，且變頻器在起重機械中的使用有逐年上升的態(tài)勢。國內(nèi)起重行業(yè)中的變頻器主要以國外歐美、日系品牌為主，國內(nèi)外產(chǎn)品的主要差異體現(xiàn)在品牌知名度、市場占有率等方面。

07-08年起重行業(yè)變頻應(yīng)用基本無國產(chǎn)品牌進入，主要以歐美日系為主。在行業(yè)應(yīng)用上，港機由于功率比較大（一般在100KW以上），一直是起重行業(yè)變頻應(yīng)用最大的領(lǐng)域，占起重變頻市場份額60%。在技術(shù)上，港機屬于門檻比較高的領(lǐng)域，目前依然主要是歐美、日系品牌為主，如西門子、ABB、安川。起重變頻另一重要領(lǐng)域電動葫蘆，目前也主要由日系品牌如安川占據(jù)。

相比在普通中小型起重領(lǐng)域的迅速發(fā)展，國產(chǎn)品牌在以上二領(lǐng)域的發(fā)展依然緩慢。其他如冶金起重領(lǐng)域，國產(chǎn)品牌也面臨著同樣的尷尬境遇。原因在于：一方面客戶對企業(yè)有品牌要求，品牌很大程度上又是業(yè)績呈現(xiàn)。在這樣的循環(huán)鏈條中，國產(chǎn)品牌還很難突破。另一方面，冶金、港機等起重領(lǐng)域，一般是多傳動，對產(chǎn)品線有很高的要求。產(chǎn)品線齊全的，有綜合解決方案的更容易獲得客戶認可。

2.起重變頻應(yīng)用安全：

起重變頻應(yīng)用的安全與可靠性非常重要。變頻企業(yè)需要從硬件與軟件方面進行加強。一方面，由于起重變頻應(yīng)用的環(huán)境比較惡劣，如震動，港機的粉塵、腐蝕等。變頻器在器件選型上有更高要求；另一方面，如安全報閘的相關(guān)軟件功能設(shè)計對于起重變頻的安全也非常重要。在具體性能上，由于起重行業(yè)的特殊性，起重專用變頻器必須具備一些特殊的性能和功能：如四象限運行、高啟動轉(zhuǎn)矩、低速滿轉(zhuǎn)矩、快速的轉(zhuǎn)矩上升時間和機械制動器順序控制等功能。

英威騰自2008年開始拓展起重行業(yè)以來（首先從技術(shù)難度較高的港機進入），發(fā)展迅猛，已在港機、鋼鐵、起重、礦山、建筑等行業(yè)成功應(yīng)用5000余臺，并為振華重工、太原重工、中信重工、廣州京龍等標桿整機廠配套。其中負載類型涵蓋了RTG/ RMG/STS、裝船機、卸船機、堆取料機、門吊、橋吊、浮吊、門座式起重機、塔吊、施工升降機、豎井提升機等各類起重機械。英威騰在起重行業(yè)的核心優(yōu)勢來源于與行業(yè)標桿-振華重工的戰(zhàn)略合作，開發(fā)的起重行業(yè)專用變頻器，是基于振華重工多年生產(chǎn)起重設(shè)備的經(jīng)驗并結(jié)合了眾多國外知名品牌的優(yōu)點，通過機電優(yōu)化設(shè)計，更能保證起重設(shè)備的安全、可靠、高效地運行。

3.新動向：

由于變頻器進入起重行業(yè)較晚，其在起重機械中的使用率還較低，仍有較大的拓展空間。隨著變頻技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻器性能日益提高，變頻調(diào)速具有：機械特性硬、調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、平穩(wěn)性好、控制靈活和節(jié)能等優(yōu)點，能夠更好地滿足起重設(shè)備安全、可靠、操作靈活、易維護等要求。隨著終端用戶對變頻器認知的提高，將會在起重行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。對于國產(chǎn)變頻企業(yè)來說，客戶認可與更突出的性價比將是非常重要的考驗點。另一方面，開發(fā)出具有行業(yè)特色的可靠專用變頻器也是重要突破口。

深圳匯川技術(shù)股份有限公司   

起重行業(yè)產(chǎn)品經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān) 夏翔

1.起重行業(yè)變頻器的應(yīng)用情況：

目前變頻器在起重機領(lǐng)域的應(yīng)用主要為港機、電動葫蘆、通用橋門機。具體應(yīng)用情況如下：

港機：主要設(shè)備已經(jīng)基本實現(xiàn)全頻控制；大型設(shè)備（如岸橋、卸船機）已經(jīng)普遍使用AFE有源前端；中小型設(shè)備（如場橋、門座機）開始進行AFE改造和旁路回饋制動改造；

電動葫蘆：變頻化的趨勢已經(jīng)顯現(xiàn)；變頻器的現(xiàn)場（或出廠）調(diào)試需求成為變頻器在電動葫蘆領(lǐng)域發(fā)展的最大障礙；新標準要求電動葫蘆變頻器必須閉環(huán)運行或安裝超速開關(guān)，對電動葫蘆變頻改造形成困惑；目前國內(nèi)主要生產(chǎn)的CD型電動葫蘆比國外落后了很多代，有關(guān)部門正準備通過電氣改造提升其性能；

通用橋門機：隨著歐式起重機的普及，變頻化的趨勢明顯；最大的起重機用戶——冶金行業(yè)，已經(jīng)從定子調(diào)壓調(diào)速轉(zhuǎn)向變頻調(diào)速；通過變頻器來實現(xiàn)起重機節(jié)能，正在醞釀與嘗試的過程中。

2.起重機行業(yè)變頻制造商的份額和品牌格局：

國外品牌依然占主導(dǎo)地位——安川的市場份額超過50%,幾乎壟斷了中低端市場；ABB、西門子占市場30%以上，基本壟斷了高端市場；三菱、施耐德、威肯、羅克韋爾、丹佛斯、富士、收獲、艾默生等十多家進口品牌角逐起重市場；

國內(nèi)品牌開始被起重行業(yè)所接受和認可——英威騰進入起重行業(yè)最早，市場占有率最高；匯川將起重行業(yè)作為戰(zhàn)略重點行業(yè)，投入最大、進展最快，口碑最好；新時達、麥格米特、正弦等20多個國內(nèi)品牌推出了“起重專用變頻器”。

3.變頻器如何安全地使用在起重機行業(yè)：

起重安全問題不在變頻器，而在整個電控系統(tǒng)，甚至包含機械：包起帆1994年報告中指出的“低成本、低質(zhì)量、低利潤”怪圈，起重行業(yè)至今沒有突破；橋式起重機專委會2012年年會專題報告指出，起重電控的品質(zhì)不在功能完善，不在經(jīng)久耐用，而在發(fā)生意外時能夠限制故障的擴大；起重機，特別是中低端起重機，目前安全問題形勢嚴峻。

4.起重機安全問題是個系統(tǒng)問題，

起重機安全問題是個系統(tǒng)問題需要從上層建筑、技術(shù)指導(dǎo)等多方面來分析。

從上層建筑來說，標準本身不能適應(yīng)起重機大面積使用變頻的趨勢；高校、院所缺乏起重電控領(lǐng)域的研究，沒有行業(yè)電控專家，與世界先進水平差距拉大；沒有專注起重電控的協(xié)會、學(xué)會、雜志、論壇、高校專業(yè)等組織結(jié)構(gòu)，有志之士求學(xué)無門；

在技術(shù)指導(dǎo)上，論文與書籍是關(guān)鍵。論文方面，專題會議專家論壇、重贊助不重品質(zhì)，缺乏專題或?qū)ｎ}與聽眾不吻合；雜志論文，登廣告著優(yōu)先；網(wǎng)上論文，相當(dāng)部分是為了職稱評定等非學(xué)術(shù)原因而寫；企業(yè)論文（解決方案），以宣傳產(chǎn)品和企業(yè)為主，技術(shù)含量低；書籍方面，《起重機設(shè)計手冊》電控內(nèi)容和質(zhì)量與機械相比落差太大；《使用起重機電氣設(shè)計手冊》主要是企業(yè)樣本的羅列；《起重電控設(shè)計參考手冊》由于作者能力和崗位的局限差強人意。

5.目前現(xiàn)狀

目前現(xiàn)狀是起重機故障（包括安全故障）成本過低，生產(chǎn)企業(yè)只求能用，不求完善；起重電控的設(shè)計基本不是設(shè)計，而是抄襲，“會家”很少；大量錯誤的設(shè)計方案已經(jīng)變成了“約定俗成”的設(shè)計典范。

6.變頻器現(xiàn)在存在的問題有這幾項：

國外企業(yè)將自己不用于起重的變頻設(shè)備包裝成起重變頻銷往中國起重界；

國內(nèi)企業(yè)自己沒有起重行業(yè)專家，僅根據(jù)個別用戶的指導(dǎo)打造“起重專用變頻器”；

中低端其中國際存在大量“約定俗成”的設(shè)計錯誤：

交流電抗器與直流電抗器問題——直流電抗器與交流電抗器用途相近，但成本較低，現(xiàn)在大部分變頻器標配了直流電抗器起重行業(yè)，交流電抗器是必備的，而使用交流電抗器后，直流電抗器不再必須，同時使用交直流電抗器還存在線路壓降過高的問題：或者不使用交流電抗器，或者同時使用交直流電抗器而造成隱患)；

故障輸出問題——有兩類故障，一類要求立即切斷電源，一類要求引起操作者注意
由于通用變頻器只有2個標配的繼電器輸出，制動器控制又用掉1個，大部分客戶只有1個故障輸出，或者不分故障大小一律緊急停機，或者忽略了應(yīng)該引起操作員注意的故障隱患。更普遍的，根本沒有考慮過故障輸出問題，只是抄圖紙)；

外部故障輸入及處理問題——當(dāng)外部發(fā)生故障時，必須通知變頻器切斷輸出（由于電容的儲能和斜坡停車設(shè)計，變頻器在斷電后仍能保持一定時間的動力輸出。許多起重機沒有設(shè)計這個輸入）。發(fā)生外部故障時，變頻器應(yīng)該維持輸出直到制動器報警后再切斷輸出。否則會發(fā)生短時間的溜鉤。大部分變頻器沒有這樣的考慮；

EMC設(shè)計問題——國內(nèi)起重機幾乎沒有滿足EMC標準的（變頻器EMC濾波器的使用、變頻器至電動機屏蔽電纜的使用，屏蔽電纜屏蔽層的接地）；通信電纜與電力電纜的走線；接地規(guī)范；安全參數(shù)設(shè)定問題（電動機過熱保護、電流限制和力矩限制）；

人身安全的保護問題——絕緣監(jiān)測、加強隔離、漏地電流保護、RCD的使用。

7.解決起重電控（變頻器應(yīng)用）安全問題舉措：

受配套企業(yè)單一的能力限制；匯川希望有志之士能匯聚，有志企業(yè)能共同貢獻，以期達到企業(yè)經(jīng)濟利益與社會利益的平衡，同時，起重安全問題也需要得到國家的重視和扶持。