引言

Introduction

提升機(jī)是現(xiàn)代高層施工中必不可少的施工設(shè)備。特別是在高層、超高層建筑施工中擔(dān)任了極其重要的任務(wù)，對(duì)于保證施工工期和安全，降低施工成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度起著不可代替的左右。

目前工頻施工升降機(jī)還有較大的市場(chǎng)占有率，工頻施工升降機(jī)雖然具有控制電路簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但是因?yàn)楣ゎl施工升降機(jī)具有如下重要缺陷，使得其不符合行業(yè)發(fā)展規(guī)律，遲早要被變頻施工升降機(jī)取代：

a．工作效率低、起制動(dòng)沖擊大：工頻升降機(jī)一般采用的是接觸器—繼電器控制方式，工頻直接啟動(dòng)、制動(dòng)器（抱閘）強(qiáng)制制動(dòng)，具有很大的沖擊，其加速度的大小決定了最高運(yùn)行速度一般不超過(guò)33米/分鐘，超過(guò)這個(gè)速度，吊籠內(nèi)的人將難以承受啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中的加速度。

b．電網(wǎng)適應(yīng)性差：施工現(xiàn)場(chǎng)一般是臨時(shí)電網(wǎng)，電纜線(xiàn)很長(zhǎng)，電網(wǎng)欠壓的情況時(shí)有發(fā)生。電機(jī)電壓下降10%，出力就會(huì)大幅下降，導(dǎo)致出力不足，無(wú)法啟動(dòng)或在運(yùn)行中因欠壓產(chǎn)生危險(xiǎn)；工頻啟動(dòng)的電機(jī)，啟動(dòng)電流為電機(jī)額定電流的5～7倍，進(jìn)一步增加了同一施工電網(wǎng)的欠壓風(fēng)險(xiǎn)。

c. 易損件壽命短：工頻升降機(jī)控制方向的兩個(gè)接觸器，需要帶大電流電切換驅(qū)動(dòng)電機(jī)，頻繁使用的升降機(jī)，一年之內(nèi)這兩個(gè)接觸器必須更換；因?yàn)橹苿?dòng)器（抱閘）是在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中打開(kāi)和閉合的，制動(dòng)器磨損很快；因?yàn)闆_擊很大，輸出齒輪、小滾輪的壽命也很短。

施工升降梯對(duì)電控系統(tǒng)的要求

Requirements for electronic control systems

安全是施工升降機(jī)電控系統(tǒng)的重中之重。通過(guò)搭配防墜安全器，消除吊籠墜落事故的發(fā)生。防墜安全器是施工升降機(jī)的重要安全部件，每三個(gè)月必須進(jìn)行一次防墜落試驗(yàn)。目前墜落試驗(yàn)是通過(guò)提高變頻器輸出頻率，使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)吊籠運(yùn)行在模擬墜落的速度下，看防墜安全器是否動(dòng)作。

目前施工升降機(jī)選用的常用電動(dòng)機(jī)規(guī)格為7.5～22kW，施工升降機(jī)通常配備電動(dòng)機(jī)的數(shù)量為1~3臺(tái)。當(dāng)施工升降機(jī)搭配多臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，變頻器的選擇有兩種常見(jiàn)配置：

1）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的數(shù)量來(lái)配置相當(dāng)數(shù)量的變頻器，變頻器的功率與電動(dòng)機(jī)功率相當(dāng)。例如當(dāng)施工升降機(jī)搭配的電動(dòng)機(jī)數(shù)量為2，且每臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率為15kW時(shí)，可以選擇2臺(tái)15kW或者20kW變頻器。此時(shí)廠(chǎng)家會(huì)要求2臺(tái)變頻器進(jìn)行共直流母線(xiàn)的動(dòng)作。

2）通過(guò)一臺(tái)大功率變頻器進(jìn)行控制。例如，當(dāng)電動(dòng)機(jī)數(shù)量為2，且每臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率為15kW時(shí)，可選擇一臺(tái)40kW的變頻器（變頻器的功率>2×15kW×1.2，1.2為過(guò)載系數(shù)）。

施工梯的PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)

Control scheme and principle

施工梯的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)原理如圖1所示。PLC根據(jù)提升機(jī)的位置和速度信號(hào)向變頻器發(fā)出控制指令，變頻器根據(jù)指令控制提升機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)。同時(shí)當(dāng)變頻器檢測(cè)出故障時(shí)，變頻器向 PLC發(fā)出信號(hào)，PLC根據(jù)控制指令使起保護(hù)作用的繼電器動(dòng)作，切斷電源，從而保護(hù)提升機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)。

圖1

FR500C變頻器介紹

FR500C inverter introduction

FR500C在施工升降梯上的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

FR500C變頻器是專(zhuān)門(mén)為提升類(lèi)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的高性能變頻器。FR500C具有獨(dú)特的制動(dòng)器控制邏輯，極大地提高了升降機(jī)乘坐舒適性，并且能使升降機(jī)的最高運(yùn)行速度提升。FR500C已在眾多客戶(hù)低速梯（0～33米/分鐘）、中速梯（0～63米/分鐘）上成功應(yīng)用。

FR500C能夠控制吊籠實(shí)現(xiàn)上行、下行直接切換和頻繁點(diǎn)動(dòng)平層對(duì)位操作，進(jìn)一步提高了施工升降機(jī)的工作效率。

FR500C產(chǎn)品還具有很寬的輸入電壓范圍，在380V±15%范圍內(nèi)都能可靠工作。有很多客戶(hù)正是看中了這一點(diǎn)，才開(kāi)始在施工升降機(jī)上應(yīng)用FR500C的。FR500C很好地解決了工頻升降機(jī)電網(wǎng)適應(yīng)性差的問(wèn)題。另外，F(xiàn)R500C控制電機(jī)軟起、軟停，最大網(wǎng)側(cè)啟動(dòng)電流不超過(guò)電機(jī)額定電流，不會(huì)引起工地上同一電網(wǎng)的電壓跌落，減少了對(duì)周?chē)�施工設(shè)備的影響。

制動(dòng)單元內(nèi)置到90KW，體積也明顯縮小，能顯著減小電控柜尺寸。 

應(yīng)用FR500C后，升降機(jī)的方向控制由變頻器實(shí)現(xiàn)，省掉了控制方向的兩個(gè)接觸器；因?yàn)槭窃诘趸\速度幾乎為零的情況下，變頻器控制制動(dòng)器打開(kāi)和閉合，所以沖擊很小，制動(dòng)器（抱閘）、輸出齒輪、小滾輪的壽命大大延長(zhǎng)。

FR500C接線(xiàn)原理圖

圖2

升降梯電箱控制示意圖

FR500C的快速調(diào)試參數(shù)（以55KW為例）

圖3

調(diào)試注意事項(xiàng)

a.在確保主電路及控制電路接線(xiàn)正確的情況，系統(tǒng)開(kāi)始上電調(diào)試。通過(guò)變頻器上的操作面板設(shè)置電機(jī)的參數(shù)，并選擇靜態(tài)自學(xué)習(xí)方式辨識(shí)電機(jī)，辨識(shí)完成后，設(shè)置控制模式，輸出頻率，加減速時(shí)間，繼電器 DO輸出方式，抱閘松開(kāi)和鎖緊的檢測(cè)頻率及其它相應(yīng)參數(shù)(其具體設(shè)置參數(shù)詳見(jiàn)各變頻器使用說(shuō)明書(shū))，參數(shù)設(shè)置完成后，按照施工升降機(jī)的國(guó)際實(shí)驗(yàn)規(guī)則，將進(jìn)行空載調(diào)試、額定負(fù)載調(diào)試及125%額定負(fù)載調(diào)試幾個(gè)階段。在調(diào)試時(shí)，若出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象，可適當(dāng)調(diào)高抱閘頻率，但不宜設(shè)置過(guò)高，否則變頻器易報(bào)故障，一般設(shè)置在0.3~2Hz內(nèi)。

b. 安全是提升機(jī)最重要的標(biāo)準(zhǔn)，在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)必須按照國(guó)標(biāo)進(jìn)行安全測(cè)試。在空載測(cè)試時(shí)，可測(cè)試提升機(jī)上下限位、吊籠各門(mén)等限位開(kāi)關(guān)是否按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作：在125%額定負(fù)載調(diào)試后，將超載保護(hù)器調(diào)整為110%，進(jìn)行超載測(cè)試。防墜測(cè)試，通常在提升機(jī)上安裝有防墜安全器，防墜安全器是提升機(jī)上重要的一個(gè)部件，要依靠它來(lái)消除吊籠墜落事故的發(fā)生，工地上使用中的提升機(jī)都必須每三個(gè)月進(jìn)行一次墜落試驗(yàn)，墜落試驗(yàn)可通過(guò)提高變頻器輸出頻率，使電機(jī)驅(qū)動(dòng)吊籠在模擬墜落的速度下，看防墜安全器是否動(dòng)作。

FR500C制動(dòng)電阻的選型

當(dāng)變頻器帶大慣性負(fù)載減速或者是需要急減速時(shí)，電機(jī)會(huì)處于發(fā)電狀態(tài)，將負(fù)載能量通過(guò)逆變橋傳遞到變頻器直流環(huán)節(jié)，引起變頻器母線(xiàn)電壓抬升，當(dāng)超過(guò)一定值時(shí)，變頻器就會(huì)報(bào)過(guò)電壓故障，甚者會(huì)導(dǎo)致變頻器內(nèi)部功率模塊過(guò)壓損壞，為防止該現(xiàn)象的發(fā)生，必須配置制動(dòng)組件。

以下為推薦使用的制動(dòng)電阻功率以及阻值。根據(jù)負(fù)載情況，用戶(hù)可以適當(dāng)改變?nèi)≈担�但必須在推薦的范圍內(nèi)。

圖4

注:導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)當(dāng)選用耐壓AC450V以上，耐溫105℃規(guī)格電纜。

考慮到剎車(chē)性能以及天氣炎熱時(shí)電阻的散熱性能，剎車(chē)電阻規(guī)格的選擇原則有兩個(gè)方面的依據(jù)：等效電阻值保持在推薦最小電阻值，功率選擇為推薦功率的2倍以上。

結(jié)論

Conclusion

將FR500C系列變頻器應(yīng)用于施工升降機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)升降機(jī)的軟啟停、沖擊小、乘坐體驗(yàn)好；FR500C內(nèi)置剎車(chē)制動(dòng)單元，減少外部剎車(chē)裝置的安裝，降低了安裝操作難度；剎車(chē)平穩(wěn)、工作效率高，性能穩(wěn)定、效果顯著。