本文主要結(jié)合工程案例,全面分析介紹了ABB最新起重專用變頻器ACC800在起重機械位能性負載上的運用,給出了具體的硬件設(shè)計方案和調(diào)試步驟。并對常見的故障現(xiàn)象進行原因分析,并提出解決方法。
1.前言
甘再水電站是柬埔寨的一個重要水利樞紐工程,它包括了 PH1 、 PH2、 PH3三個電站,其中PH2水電站裝設(shè)3臺3100kW燈泡貫流式機組和一臺800kW軸伸貫流式機組,本次開發(fā)設(shè)計的32/5t橋機主要用于機組的安裝、維護、檢修等。
本橋機為單小車橋式起重機,電氣系統(tǒng)由供電系統(tǒng)、主起升機構(gòu)、副起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)、大車運行機構(gòu)、信號檢測及安全防護裝置、照明與通風系統(tǒng)組成。其中主、副起升電氣傳動系統(tǒng)采用ABB公司生產(chǎn)的ACC800系列變頻器,ACC800變頻器是專門針對起重機械位能負載開發(fā)設(shè)計的變頻器,它是在ACS800變頻器基礎(chǔ)上內(nèi)置了起升運用宏,主要用于起升機構(gòu)抱閘信號的控制,以防止溜鉤現(xiàn)象的出現(xiàn)。ABB變頻器與其它變頻器不同,它采用了直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式。這種控制方式采用實時計算的電動機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速構(gòu)成轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)系統(tǒng),其動、靜精度高;在轉(zhuǎn)矩響應(yīng)方面,比非DTC控制方式變頻器快。并克服了傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)和轉(zhuǎn)矩開環(huán)變頻器低速段輸出轉(zhuǎn)矩不足的問題,其零速轉(zhuǎn)矩可達200%。這些特點充分保證了位能性負載的要求。同時相應(yīng)配備了各種可選接口。整個系統(tǒng)安全性和可靠性大為提高。
2.電氣系統(tǒng)介紹
傳統(tǒng)的起升機構(gòu)調(diào)速系統(tǒng)主要是采用轉(zhuǎn)子串電阻或渦流調(diào)速,其傳動系統(tǒng)機械特性軟,調(diào)速范圍狹窄,整個系統(tǒng)速度的穩(wěn)定性和調(diào)速精度很差;起制動不平穩(wěn),對整機鋼結(jié)構(gòu)沖擊很大;空中起吊易發(fā)生溜鉤現(xiàn)象,嚴重影響了起重機械的安全運行。為此,本橋機起升機構(gòu)采用了起重專用變頻器ACC800作為調(diào)速傳動裝置。具體方案如下:
2.1 主起升機構(gòu)(見圖1)
主起升機構(gòu)由1臺YZP200L-8 15KW變頻電機驅(qū)動,采用ABB 公司ACC800-01-0030-3變頻器,通過編碼器構(gòu)成閉環(huán)。并采用I/O擴展模塊RDIO-01,有檔位無級調(diào)速方式,速度分為四檔,上下各為10%、30% 70%、100%額定速度 。
2.2副起升機構(gòu)(見圖2)
副起升機構(gòu)由一臺YZP132M2-6 5.5KW變頻電機驅(qū)動,采用ABB 公司ACC800-01-0011-3變頻器調(diào)速,通過編碼器構(gòu)成閉環(huán)。采用I/O擴展模塊RDIO-01,有檔位無級調(diào)速方式,速度分為四檔,上下各為10%、30% 70%、100%額定速度 。
3.系統(tǒng)調(diào)試(主起升)
主起升變頻器在首次啟動時,將自動進入ID Magnetisation(勵磁識別)模式。如果驅(qū)動設(shè)備無法與電機脫離,應(yīng)選擇Reduced. ID Run(簡化辨識運行)模式,若條件許可,盡量選用Standard ID Run(標準辨識運行)模式,具體步驟如下:
1)確認控制盤在本地控制模式下(在狀態(tài)行有L顯示)。按LOC/REM鍵進行兩種模式切換。將ID Run模式設(shè)置為STANDARD或REDUCED。
2)按ENTER鍵確認選擇,然后會顯示下列信息:
3)要啟動ID Run,按 鍵。此時Run Enable信號必激活,ID RUN成功完成后顯示如下警告信息:
4)設(shè)置以下參數(shù):
[align=center]
[/align]
4. 常見故障分析及排除
1)DC UNDERVOLT(直流母線欠電壓故障)
故障原因:直流回路的DC電壓不足,這可能是由于電網(wǎng)缺相,熔斷器燒斷或整流橋內(nèi)部故障所引起的。
解決方法:(1)、檢查主電源供電是否正常,如果變頻器進線端通過了接觸器,要檢查接觸器的控制回路是否誤動作,如控制回路有誤動作,可能導致接觸器短時間內(nèi)頻繁啟動停止,造成變頻器欠壓故障,復位即好,所以能復位的欠壓軟故障,變頻器的主接觸器控制回路要認真檢查。(2)、如出現(xiàn)欠壓故障不能復位,檢查DC電容是否泄露)。(3)、如果變頻器剛斷電,迅速通電,也會引發(fā)此故障,所以變頻器如果斷電,要等電容放完電后(約5分鐘),再重新啟動變頻器。
2) OVERCURRENT(輸出電流過大)
故障原因:輸出電流超過軟件的過流跳閘極限。
解決方法:(1)、檢查電機負載是否短路。(2)、檢查機械傳動裝置是否卡住。(3)、檢查參數(shù)設(shè)定是否合適,包括升速和降速的時間是否設(shè)定太短,啟動轉(zhuǎn)矩是否準確(可從參數(shù)里先把編碼器去掉,再運行,查看電流是否正常)。
3) DC OVERVOLT(直流回路過電壓)
故障原因:直流回路的DC電壓超過去時DC過壓跳閘的限制值。
解決方法:(1)、檢查主電源供電是否正常,有無靜態(tài)或動態(tài)過壓發(fā)生。(2)、檢查制動斬波器和制動電阻。(3)、檢查有關(guān)減速的參數(shù)時間設(shè)定是否太短。
4)BRAKE LIFT(制動器故障)
故障原因:在制動運行或正常運行時,丟失應(yīng)答信號超過BRAKE FLT TD參數(shù)里設(shè)定的延時時間。
解決方法:(1)、檢查制動器接觸器是否正常動作,如不正常則檢查制動器接觸器的控制回路。(2)、檢查制動器是否動作,如無動作則檢查制動器電源和制動器是否損壞。(3)、檢查制動器限位是否正常動作。(4)、檢查制動確認信號與DI1的連線是否斷路。
5)ENCODER ERR(編碼器故障)
故障原因:變頻器檢查到編碼器反饋回來的速度出錯。
解決方法:(1)、檢查編碼器與電機軸的聯(lián)結(jié)是否可靠。(2)、檢查編碼器和接線包括CHA和CHB的相序。當電機旋轉(zhuǎn)時,參數(shù)2.17 SPEED MEASURED 的符號必須和內(nèi)部計算速度1.02 MOTOR SPEED 相同(在檢測時設(shè)置參數(shù)70.3 SPEED FEEDB USED=FALSE)。如果不允許的話,互換通道A和B。(3)、檢查RMIO板和編碼器是否有高輻射的元件設(shè)備。(4)、檢查設(shè)備的接是是否完好。(5)、檢查周圍是否有高輻射的元件設(shè)備。
5.結(jié)束語
ACC800變頻器應(yīng)用在柬埔寨甘再水電站32/5t橋機主副起升系統(tǒng)中,經(jīng)調(diào)試:兩機構(gòu)起制動非常平穩(wěn),鋼結(jié)構(gòu)沖擊小,并能很好地控制機構(gòu)抱閘系統(tǒng),徹底解決了起升溜鉤疑難問題。大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性,深受用戶好評。