橋吊吊具電纜控制系統變頻調速方案設計

胡斌杰+趙志森+張乾能

當前，吊具電纜全變頻閉環控制驅動方式在橋吊中得到越來越廣泛的應用。變頻調速技術具有功率因數高、啟制動快速平穩、調速性能好、維修保養方便、節能等優點，適用于小功率驅動機構且效果較好。…目前，大功率變頻調速技術已基本成熟，只要選用成功使用范例的產品，正確設計橋吊吊具電纜控制系統變頻調速方案，就能確保其可靠性和安全性。本文介紹一種橋吊吊具電纜控制系統變頻調速方案，以期為橋吊吊具電纜控制系統改造提供一定參考。

1變頻調速原理

由電機學理論可知，三相交流異步電動機的同步轉速為

n=60/fP （1）

式中：n為同步轉速，r/min；f為電源頻率，Hz；P為磁極對數。

轉子在電磁力作用下轉動，其轉速（電動機轉速）為

式中：n_M為轉子轉速，r/min；S為轉差率。

由式（2）可知，可以通過改變三相交流電動機的磁極對數、轉差率或電源頻率來改變電動機轉速，也就是通常所說的變極調速、變轉差率調速和變頻調速。

變極調速的缺點明顯：電動機的轉速呈非連續性階躍式變化，所以調整范圍較小，且接線復雜。

變轉差率調速的方法包括定子電壓調速、轉子串電阻調速和串級調速。定子電壓調速指改變加在定子繞組上的電壓，負載轉矩對應不同的電源電壓，可獲得不同的工作點，從而得到不同的轉速；其優點是電動機的調速范圍較大，缺點是低壓時機械特性太軟，轉速變化大。轉子串電阻調速指在轉子中串入電阻，所串的電阻越大，運行段機械特性的斜率越大，主要用于中小容量的繞線式異步電動機；……