一、项目背景

门座式起重机是一种造船厂常用的起重机，其所用变频器早期都是用进口品牌，但随着国产变频器性能质量越来越好，逐渐被客户认可，在工程机械上变频器的国产化程度越来越高。

在浙江某船厂30T/10T门座式起重机全套执行机构，英威腾专为起重机定制Goodrive 350-19变频器很好地满足了门座式起重机设备的工作需求，无论在加减速时间、力矩、转矩动态响应速度、运行电流、电机噪声、稳速精度等方面均有出色表现，经过试运行试吊重物运行平稳可靠不遛勾，完全可以满足现场应用要求。

30T/10T门座式起重机实体图

二、客户需求

门座式起重机由机械部分和电气系统两大部分组成。门座式起重机结构分为主起升、副起升、变幅机构、回转机构、行走机构等机构组成。主起升、副起升、变幅机构配有电力液压鼓式制动器作为停止运行后制动，需由具有起重抱闸专用逻辑功能的变频器驱动控制，以达到各机构接受运行、停止、变速定点停车等功能，不允许溜车事故发生。

电气系统主要由人机界面、PLC、变频器、电动机、制动器、制动系统等组成。各机构电机参数如下：

对变频器的要求如下：

1. 能实现闭环控制，具有大的启动转矩，通常超过150%的额定转矩，若考虑超载实验等因素，至少应在起动加速过程中提供200%的额定转矩；

2. 由于机械制动器的存在，为使变频器输出转矩与机械制动器的制动转矩平滑切换，不产生溜钩现象，具有变频器启动信号与机械制动器动作信号的控制时序；

3. 当吊钩向下运行在减速段时，电动机将处于再生发电状态，其能量要向变频器母线侧回馈，必须根据不同的现场情况处理这部分再生能量；

4. 提升重物离开地面时瞬间负载变化剧烈，变频器应能对这种冲击性负载进行平滑控制；

5. 由于生产效率的要求，门座式起重机须具备快速启停提升能力；

三、英威腾解决方案

3.1 门座式起重机控制方案

门座式起重机通过操作室操作手柄、人机界面发出指令给到PLC，经PLC处理运算后输出控制变频器启停（端子命令）及速度命令（多段速信号），驱动各执行机构电动机在不同运行阶段实现调速。如图2所示：

门座式起重机电气系统示意图

* 主起升、副起升、变幅机构电机由对应的Goodrive 350-19系列起重专用变频器驱动，设置抱闸专用逻辑使能，根据门座式起重机专用抱闸时序逻辑控制制动器开合闸，抱闸逻辑控制融合转矩验证，转矩建立完成后进行松闸控制，安全不溜车。

* 回转机构有2台22KW/380V电机，由1台55KWGoodrive 350-19系列起重专用变频器同时驱动1#回转电机和2#回转电机;

* 行走机构有8台4KW/380V电机，由1台55KWGoodrive 350-19系列起重专用变频器同时驱动1#行走电机至8#行走电机；

* 起升机构下行、回转、行走机构惯性停车时发电产生的能量通过外置（DBU）或内置的制动单元以及外接的制动电阻发热耗散。

3.2 电气配置

3.3 现场电控柜

3.4 应用优势

* 系统稳定、可靠，GD350-19优异的闭环矢量控制性能，具备零速高转矩输出能力；      

* 变频器快速的动态响应，瞬时高达200%的转矩输出，有效保证起重机零速保持状态下不产生“溜钩”现象；

* 产品功率段齐全，完全满足主起升、副起升、变幅机构、回转机构、行走机构等执行机构应用；

* 功能宏参数，调试简单，功能齐全；

* 起升和变幅抱闸控制非常平稳；

四、客户价值

客户严格按照技术指标进行了载荷试验，各项功能、性能均合格，尤其是起升和变幅抱闸控制非常平稳，充分体现了英威腾Goodrive350-19变频器的优异性能和控制方案的优越性，Goodrive350-19变频器完全胜任起重机重负荷现场，成为门座式起重机高性能，高可靠性变频器的理想选择，值得推广。