变频器在升降机双速电机改造中的应用

曲高峰

【摘 要】本文介绍了变频调速技术在升降机双速电机改造中的应用，简述了双速电机的调速原理及利用双速电机驱动升降机所存在的弊端 ，重点介绍了变频器的选型和参数设置。

【关键词】变频；双速；改造

0 引言

悦达汽车总厂总装车间PBS升降机的主驱动电机由双速电机进行调速，升降机在升降过程中，需要有一个由慢到快，然后再由快到慢的过程，即起动时缓慢的升速，达到一定速度后快速运行，当接近终点时，先减速，再缓慢停车，调速方法主要是通过切换外部电气线路来改变电动机线圈的绕组连接方式来实现，但是该双速电机只能实现有级调速，无法平滑调速，因控制回路主要是由继电器和接触器控制，线路复杂，，所以故障点较多，故障率较高；另外由于双速电机起动时冲击电流大，升降机不停上升下降，故交流接触器容易损坏，从而延长设备停机时间，降低设备启动率。变频器调速技术在悦达汽车总厂驱动交流电机方面已有广泛的应用，它可以实现无级调速，具备调速平滑，调速范围宽，控制方便，精度高，效率高，故障率低，使用寿命长及节能效果好等诸多优点，因此，由交流电动机和变频器组成的多级频率调速系统来改造双速电机调速系统是极好的方法。

1 双速电机调速原理

异步电动机的转速表达式为：

N1=N2×（1-S）=60F/P×（1-S） （1）

N2=60F/P （2）

式中：N2为同步转速；S为转差率；F为电源频率；P为电动机极对数。

从式（1）及（2）可知，当电源频率保持不变，改变绕组的极对数，也能改变同步转速，从而改变转子的转速。利用这种方式调速，定子绕组需要有特殊的绕法，应使绕组的极对数能依外部接线的改变而改变。由于电动机的极对数只能跳变，因此变极调速不是无级平滑调速而是有级调速。如极对数增加一倍，同步转速将减小一半，转子的转速也减少一半。具有2种不同转速的电动机称为双速电动机。

2 变频器的选型和参数设置

原升降机主驱动电机是品牌为SEW型号为 R87SDV132S8/2/BMG/HR/TF/Z的双速电机，低速转速为690 r/min，高速转速为2730 r/min，额定电流为5.5/9A，功率为1.0/4.0KW，我们选择2730 r/min作为改造后电机的额定转速，根据电动机的型号，选择西门子G120系列变频器，利用变频器多段速功能实现电动机高低速运行。

变频器的参数设置：

P1000=3 命令源选择“由端子排输入”

P1080=150 下限频率为150HZ

P1082=2730 上限输出频率为2730HZ

P304=380 电机额定电压为380V

P305=9.0 电机额定电流为9A

P1120=2 电机加速时间为2s

P1121=2 电机减速时间为2s

P640=11A 电机过载电流为11A

P0840=722.0 将DI0作为启动信号

P1016=1 固定转速模式采用直接选择模式

P1022=722.2 将DI2作为固定设定值3的选择信号

P1023=722.3 将DI3作为固定设定值4的选择信号

P1003=400 固定设定值3，即电动机低速运行频率，单位r/min

P1004=1200 固定设定值4，即电动机高速运行频率，单位r/min

P1070=1024 固定设定值作为主设定值

3 结束语

升降机自改造后运行状况良好，无重大故障发生，系统在性能，功能，及灵敏度等方面都大大提高；改造后的升降机比原系统有更明显的经济效益，据统计，该升降机一年可节约用电8540度，电费按0.6元/度计算，改造后的升降机每年可节约电费5124元；改造后电气线路简单，电气故障减少，维护及点检更加方便，大大提高了设备启动率；改造后升降机起动平滑，对设备无冲击，延长了设备的使用寿命；变频器调速范围宽，可根据工艺需求对加速频率和减速频率进行修改，提高了设备柔性。

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[责任编辑：杨玉洁]