论文导读：电站厂房配备一台110/20t厂房桥机，该桥机要求能精确控制主、副钩升降距离，大、小车平移距离的操作系统，精确范围达到1mm～5mm之间，使安装设备之间能精确就位，同时要求具有快速的动态响应，不会出现溜钩并真正实现“零速交叉功能”。交流电机有多种调速方式，目前较为先进的调速方式为变频调速。使用变频器控制电机的运行控制，可以进行电机的软启动，而让电机具有很快的动态响应并且实现无级调速。
关键词：变频调速，厂房桥机，变频器
一、工程概况
龙江拉浪水电站位于广西宜州市拉浪乡上游11km处的珠江流域柳江支流龙江河段中游，是龙江开发的第八梯级，下游宜州市64km。其扩建工程为坝后式电站，设计装机台21000kW轴流转桨式机组。 电站厂房配备一台110/20t厂房桥机，该桥机要求能精确控制主、副钩升降距离，大、小车平移距离的操作系统，精确范围达到1mm～5mm之间，使安装设备之间能精确就位，同时要求具有快速的动态响应，不会出现溜钩并真正实现“零速交叉功能”。
二、设计方案
交流电机有多种调速方式，目前较为先进的调速方式为变频调速。使用变频器控制电机的运行控制，可以进行电机的软启动，而让电机具有很快的动态响应并且实现无级调速；另外对电机的一些参数做到补偿；对电源的缺相、欠压、过压、过流等都能做到很及时很准确的检测而自动采取应变措施保护电机。根据此项目中的桥机运行控制要求，选用变频调速方式。
1、 电动机选型
电动机采用YZP系列变频调速三相异步电动机，该系列电动机可在3~100Hz范围内连续调速运行。3~50Hz范围内为恒转矩运行;50~100Hz范围内为恒功率运行。
2、 调速方法
采用目前国际先进技术具有矢量控制功能的变频调速系统。变频器的速度指令采用电位器控制0~+10V电压信号，使其连续可调，实现无级调速。
3、 运行状态的显示
在桥机上的大、小车，主、副钩的运行机构上都装置了绝对型编码器，通过PLC采集编码器的信息，经转换后在桥机司机室里的触摸屏上显示各个运行机构运行的相对距离。
4、 制动方式
采用再生制动、直流制动和电磁机械制动相结合的方法。
三、主要元器件的选择
1、 可编程序控制器（PLC）的选择
此方案，选用西门子S7-200系列PLC，这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要。由于其具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200可以近乎完美的满足小规模控制要求。同时选用了西门子TP170A触摸屏，用于显示桥机的各种运行数据。
2、 变频器的选择
从实用性与经济性上考虑，该方案选择安川G7系列变频器。通常应根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流值（最大值）来选择变频器，通常令变频器的额定电流≥（1.05～1.10）电动机的额定电流或电动机实际运行中的最大电流。
I1nv≥（1.05～1.10）In或（1.05～1.10）Imax
式中I1nv--变频器额定输出电流（A）；
In--电动机的额定电流（A）；
Imax--电动机实际最大电流（A）。
此项目所选变频器的容量均为大于电机一个级别的容量。主、副起升机构的电机装置了增量型编码器，与变频器形成带PG的矢量闭环控制。主起升变频器还选用了安川起重专用的软件，提高了变频器的可靠性和安全性。
四、实际运行情况
1、调试
此台桥机的主、副钩采用带PG矢量控制，小车电机无PG矢量控制，大车电机由一台变频器拖动两台电机，采用无PG V/f 控制。发表论文。安川G7系列变频器在运行前，有必要进行变频器的自学习模式。这里一般采用停止型自学习模式，参数里设置T1-01=1。首先，进入变频器T参数设置里，根据电动机铭牌上的数据，设定好电动机的额定电压、电流，电机极数、转速等参数。然后按下数字数字操作器上的RUN键，约1分钟后完成自学习。
值得注意的是，由于起升机构采用的变频器采用的是安川的起重专用软件，必须按起升方向作为电机正转，下降方向作为电机反转。同时该变频器对抱闸时序有着严格的控制。起动和停止时，为了在确保符合负载力矩的状态下进行抱闸开闭，变频器根据内部频率指令、电机电流、力矩指令大小，
输出抱闸松开指令。
2、试运行
在试吊过程中，轻载时桥机一切正常。然而在试吊1.25倍额定载荷的重物的时候，出现了下滑飞车的情况。经过对变频器抱闸松开指令的调整，及制动器预紧力的调整，下滑现象得到消除。
3、实际应用
该桥机已交付使用有1年多的时间，在2009年10月份成功吊装了重约75t的发电机转子。至今该桥机使用状态良好。
五、结束语
变频调速系统在水电站厂房桥机上的应用，能够满足水电站对桥机吊装设备高精度的要求，改善了传统电阻器桥机在吊装水电站设备时精度较低，设备就位难的情况。发表论文。发表论文。如今，越来越多的水电站采用了变频调速的厂房桥机，极大的提高了电站安装及检修时的效率。
|
