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变频器在自动仓库中的应用

来源:艾特贸易2018-06-04

简介近年来,自动仓库正在向无人化和高效率方向发展。其拖动部分,普遍地采用 r 变频器。现以自动仓库电力拖动中较典型的码垛机为例进行说明。 一、码垛机对调速系统提出的要求 码

    近年来,自动仓库正在向无人化和高效率方向发展。其拖动部分,普遍地采用r变频器。现以自动仓库电力拖动中较典型的码垛机为例进行说明。

    一、码垛机对调速系统提出的要求

    码垛机主要由行走、升降和叉架三部分构成,如图12-6所示。

    由于要达到无人化和高效化,故要求提高行走速度且启动和停止时无冲击。码垛机各个部分要求的功能如图12-7所示。

    在采用变频调速时,必须充分注意启动时电动机产生转矩的时间和制动器松开的时间,以及停止时变频器发出停止信号与制动器抱紧时间之间的配合。否则会引起因滑落和停止精度不够而长时间在低速下往复调整,从而导致电动机发热。

码垛机的结构

    12-6    码垛机的结构

码垛机各部分要求的功能

    12-7    码垛机各部分要求的功能

    二、码垛机中变频器的选用

   2.1  行走用变频器

    行走的运行周期短,又要求高速化,故从耐久和安全的角度考虑,要求提高停止精度和无冲击。

    高速化的方法是提高电动机转速和缩短加/减速时间。当在额定频率以内运行时,可以通过加大变频器容量来缩短加速时间。而当运行频率超过额定频率时,进入恒功率调速区,电动机转矩减小,如图12-8所示。

电动机的有效转矩

    12-8    电动机的有效转矩

    停止精度和行走速度有关,速度越慢即变频器输出频率越低,则爬行距离短,停止精度就高。为了确保停止精度,低速时必须有足够的转矩,在矢量控制方式下可以保证有足够的低速转矩。而在U/f控制方式下,为了加大低速时转矩,需加大U/f比值,这将导致电动机电流超过额定电流。为了避免过流只有选择在较高频率(速度)下开始停车,则停止精度又难以保证。

    由图12-9可见,负荷的持续率(ED)对电动机的有效转矩有很大影响。由于低速运行的时间较短,故短时间的过载是允许的。

不同负荷持续率下的有效转矩

    12-9    不同负荷持续率下的有效转矩

   2.2  升降用变频器

    在升降过程中,由于移动物体具有重力的原因,故需加以特别考虑。一般仅根据变频器的指令信号来松开机械制动器是不充分的,有可能使重物滑落。只有在确认电动机已产生足以带动负载的转矩时,才能松开机械制动器。其专用软件的时序图如图12-10所示。

起重防滑落专用软件时序图

    12-10    起重防滑落专用软件时序图

   2.3  升降机构应用变频器实例

   (1)带防止滑落功能的专用变频器

    为了确保安全、停车精度以及无冲击等,可以采用具有内藏防止滑落功能的专用变频器,其接线图如图12-11所示。

升降专用变频器接线图

    12-11    升降专用变频器接线图

   (2)一台变频器控制两台电动机

    12-12所示是由一台变频器控制两台不同用途的电动机的实例。其U/f比可通过外部控制来调节,也可预置两种不同的升降时间。

一台变频器控制两台电动机

    12-12    一台变频器控制两台电动机

   (3)具有电源反馈功能的变频器

    当负载在下降过程中需要反馈较大能量时,制动电阻的容量也随之增大,使整个控制装置的体积、重量增大。此时,最好选用具有向电源反馈能量的变频器,如图12-13所示。该新型变频器的特点是整流部分也采用可关断器件,当需要反馈能量时,该整流器进入有源逆变运行状态,将直流能量反馈至交流电网。

具有电源反馈功能的变频器

    12-13    具有电源反馈功能的变频器

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