【摘 要】QY定子調(diào)壓調(diào)速的使用減少了維護(hù)工作量，同時(shí)還能精準(zhǔn)控制電機(jī)的速度，其具有高可靠性、高安全性、高性價(jià)比、抗干擾能力強(qiáng)、優(yōu)越的控制性能、能適應(yīng)高溫及惡劣的工作環(huán)境，被廣泛用于起重機(jī)上。

【關(guān)鍵詞】起重機(jī) 定子調(diào)壓調(diào)速 優(yōu)越性

一、引言

隨著現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，起重機(jī)的發(fā)展進(jìn)入大型化和高速化。起重機(jī)是高空作業(yè)的設(shè)備，它承擔(dān)著吊運(yùn)鐵水、鋼水、板坯、軋輥、鋼卷及備件等物品的工作，是生產(chǎn)不可或缺的重要搬運(yùn)工具，對整個(gè)生產(chǎn)線起到了聯(lián)結(jié)紐帶的作用。

二、實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的可行途徑

起重機(jī)要實(shí)現(xiàn)工作的高效率，要求有較高的速度，同時(shí)要求運(yùn)行中的準(zhǔn)確定位，必須有足夠的低速，這是一對矛盾。要解決這一矛盾，就希望起重機(jī)運(yùn)行的速度是可變的，需要高速時(shí)有高檔，需要低速時(shí)有低檔，而且有較高的調(diào)速比。串電阻調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速是目前起重機(jī)常采用的方法。

異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式：1-1

異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式：1-2

：電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩（N*m） ：磁極對數(shù) ：轉(zhuǎn)差率 ：定子電源頻率（HZ）

：定子電壓（V） ：定子每相電阻（Ω） ：折算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子每相電阻（Ω） ：定子每相漏抗（Ω）： 折算到定子側(cè)的轉(zhuǎn)子每相漏抗（Ω）

可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)極數(shù)和電源頻率保持不變時(shí)，外部負(fù)載恒定時(shí)，轉(zhuǎn)差率是下列物理量的函

經(jīng)驗(yàn)證明，對于繞線電機(jī)改變定子電源電壓和改變轉(zhuǎn)子電阻是比較現(xiàn)實(shí)的方法。在轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)電阻器改變轉(zhuǎn)子電阻，就是轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。改變定子電源電壓，就是定子調(diào)壓調(diào)速。

（一） QY系列調(diào)壓調(diào)速控制器的基本原理

從轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的原理可知，在繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)入合適阻值的電阻時(shí)，可使電機(jī)的臨界轉(zhuǎn)差率Sm=1，此時(shí)電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。這樣，也增大了調(diào)壓調(diào)速的范圍。同時(shí)在定子回路串聯(lián)反并聯(lián)的晶閘管，通過改變晶閘管的導(dǎo)通角，從而實(shí)現(xiàn)繞線電動(dòng)機(jī)的大范圍調(diào)速。QY系列調(diào)壓調(diào)速控制器所構(gòu)成的系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)子電阻器的作用很大：改變電動(dòng)機(jī)特性，增加電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；增加電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍；消耗調(diào)速器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)差功率，改善電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱現(xiàn)象。

（二） QY系列調(diào)壓調(diào)速控制系統(tǒng)構(gòu)成

1. 控制方式。QY系列調(diào)壓調(diào)速器的控制方式有兩種，模擬信號控制和數(shù)字信號控制。模擬信號控制系統(tǒng)完全由電子件構(gòu)成，產(chǎn)品出廠后如需改動(dòng)某些參數(shù)的話需要修改相關(guān)電子器件的參數(shù)，很不方便。數(shù)字信號控制系統(tǒng)由數(shù)字電路和系統(tǒng)軟件兩部分組成，產(chǎn)品出產(chǎn)后如果需要改動(dòng)某些參數(shù)的話可以通過改變軟件參數(shù)的手段完成，比較靈活方便，而且精度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模擬控制系統(tǒng)。

2.速度給定信號。由于QY系列調(diào)壓調(diào)速器是針對起重機(jī)行業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)的，速度信號一般都采用有極給定，通過主令控制器將速度檔位信號送入QY系列調(diào)壓調(diào)速器中。

3.電動(dòng)機(jī)方向控制。電動(dòng)機(jī)的方向控制可以通過不同的手段實(shí)現(xiàn)，比較常用的手段是采用換向接觸器，也可采用晶閘管換向等先進(jìn)手段。

4. 轉(zhuǎn)子電阻器的處理。在繞組電機(jī)轉(zhuǎn)子回路轉(zhuǎn)入合適阻值的電阻，可以增大電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，也增大了調(diào)壓調(diào)速的范圍。但是在需要電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，轉(zhuǎn)子電阻器反而會限制電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，降低工作效率。因此，在需要電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，需要切除大部分電阻，以保證電動(dòng)機(jī)可以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。在切除電阻器的時(shí)候需要保證電動(dòng)機(jī)的輸出力矩，同時(shí)又保證不能太大的沖擊電流。

三、閉環(huán)控制系統(tǒng)

QY系列調(diào)壓調(diào)速控制器采用了轉(zhuǎn)子頻率作為速度反饋信號。數(shù)字化的QY系列調(diào)壓調(diào)速控制器還采用了電流閉環(huán)控制系統(tǒng)，以達(dá)到更穩(wěn)定的控制，更小的速度波動(dòng)和沖擊。

四、定子調(diào)壓調(diào)速較傳統(tǒng)串電阻調(diào)速的優(yōu)越性

（一）性能比較

轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速屬低速調(diào)節(jié)，一般調(diào)速比不大于1：3.其系統(tǒng)由交流接觸器，時(shí)間繼電器等組成，其缺點(diǎn)也是多方面的。由于是全壓啟動(dòng)，對減速機(jī)、機(jī)械結(jié)構(gòu)沖擊大，將縮短起重機(jī)的使用壽命。沒有足夠低的速度，定位只能依靠點(diǎn)動(dòng)操作。一般電機(jī)由接觸器控制，接觸器由繼電器驅(qū)動(dòng)，點(diǎn)動(dòng)時(shí)接觸器觸點(diǎn)分?jǐn)嗟氖请姍C(jī)的啟動(dòng)電流（遠(yuǎn)大于額定電流），繼電器觸點(diǎn)分?jǐn)嚅_的是接觸器線圈的啟動(dòng)電流（遠(yuǎn)大于線圈的額定電流），所以頻繁的點(diǎn)動(dòng)必將大大縮短接觸器和繼電器線圈、觸點(diǎn)的壽命。

（二）造價(jià)比較

傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式均在全壓啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大，對電氣沖擊大，而換向接觸器、加速接觸器均在大電流下動(dòng)作，電機(jī)易損，接觸器易損。另外，由于其速度曲線成階梯式加減，對機(jī)械傳動(dòng)沖擊很大，機(jī)械維修量大，機(jī)械壽命、整車壽命縮短；由于故障多，維修人員工作量大，整體維修費(fèi)用增加。而定子調(diào)壓調(diào)速外圍元件少，線路簡單，故障率低，啟動(dòng)、制動(dòng)平穩(wěn)，維修簡單方便，大大降低了維修成本，提高行車的生產(chǎn)效率。

（三）控制方式的優(yōu)越性

最新生產(chǎn)的QY2/T在繼承原來優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用了先進(jìn)的技術(shù)：輸入無觸點(diǎn)，避免了主令信號的誤反應(yīng)；輸出無觸點(diǎn)，無需外部換向接觸器，采用內(nèi)部晶閘管換向，減少了主回路故障，有效避免了由于換向接觸器觸點(diǎn)損壞、機(jī)械聯(lián)鎖卡死、斷裂等引起的故障。輸入、輸出LED指示，更方便維護(hù)、維修；友好的中文人機(jī)界面，更為開放的用戶參數(shù)，易于調(diào)試、使用。

總之，采用定子調(diào)壓調(diào)速控制方式比傳統(tǒng)串電阻控制方式更先進(jìn)合理，對整車的使用壽命、生產(chǎn)效率都有較大的提高，性價(jià)比高。

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