一．引言

    隨著我國建筑業的不斷發展，建筑施工機械化水平的不斷提高，對塔機的制造質量和整機技術水平的要求也越來越高。塔機的各個傳動機構所采用的控制方式、控制系統的技術水平、用戶的可操作性和可維護性基本上就體現了整個塔機的技術水平和檔次。其中回轉機構、起升機構、小車變幅機構的控制發展趨勢是采用變頻控制。

二. 起升機構的變頻實現
    起升機構是塔機最重要的傳動機構，目前傳統調速方式下要求重載低速，輕載高速，調速范圍大；起升機構調速方式的優劣直接影響整機性能。起升機構調速方式選擇原則有三個：首先要平穩，沖擊小；其次要經濟和可靠，符合國情；三是要便于維修。變頻調速是當今最先進的交流調速方式。隨著國際變頻器價格的逐步下降，變頻調速技術應用越來越廣泛。國內塔機起升機構的應用已多年，效果良好，但使用面不廣。它的優點是慢就位速度可長時間運行，實現零速制動，運行平穩無沖擊，能延長結構和傳動件的壽命，對鋼絲繩排繩和壽命大有裨益，同時提高了塔機的安全性。起升機構傳統的控制方式多采用交流繞線式電機串電阻的方法啟動和調速，缺陷是：由于長期重載運行，頻繁正、反轉，沖擊電流很大，再加上有些場合工作環境差，電機的滑環、炭刷及接觸器經常損壞，接觸器的觸頭燒毀、炭刷冒火、電機及電阻燒毀現象時有發生，且線路復雜。由于異步電機有著無可倫比的優點：結構簡單堅固、價格便宜、易于維護，因此采用變頻器拖動三相異步電機的控制方式取代傳統調速方式，可以從根本上解決塔機故障率高的問題，而且技術先進、節能顯著，是塔機理想的傳動控制裝置。

起升機構系統說明：

1. 變頻器選擇: 選用華翔變頻器V3800-4T0300G，V3800提升機專用變頻器放大1檔功率等級配置具有如下特點：磁場定向電流開環矢量控制，電機變量自學習、具有零速150%力矩保持、低頻力矩大、掛重物懸空不溜鉤等特點。 

2. 能耗制動裝置: 制動單元選HDB-20-B；制動電阻選用一只 9000W/20Ω的波紋電阻。

3. 抱閘制動利用變頻器特有報閘功能結合變頻器低速力矩伺服保證了在任何意外情況下無溜鉤現象。

4. 在不改變原有操作方式下，由主令控制器觸點組合方式給到變頻器多段速端子及正反轉端子從而達到控制變頻器起停及調速的目的。

本系統特點：

1. 采用電動機驅動與提升邏輯控制有機結合的方式，集成度高，不使用PLC也可以實現塔吊專用的功能。

2. 寬電壓設計更能滿足惡劣的電源環境，20%的電壓波動仍然能正常工作。

3. 超強的過載能力，180%的啟動力矩，180%額定電流1MIN，210%額定電流1S。

4. 軟起軟停降低了機械傳動的沖擊，可明顯改善鋼結構的承載能力，延長了設備的使用壽命。

三. 回轉機構的變頻實現
    回轉機構是大慣量負載，其工作方式不允許過快啟動和停車，更不允許在運行中進行制動，否則不僅運轉不穩定，嚴重的還會造成塔機折臂，對人身和設備都會造成傷害。傳統的控制方式是采用繞線電機、力矩電機或多速電機進行調速，并在機械結構中加裝液力耦合器這一軟連接方式來改善塔機的穩定性。這種控制方式在起停過程中由于無法進行平滑的調速會造成旋轉臂的抖動。目前較好的解決辦法是采用變頻調速方式進行無級調速，使其在起停過程中更為平滑，從而避免塔臂抖動現象。并且采用變頻器控制以后使系統控制更為簡單，控制系統具有多重保護，使系統更加安全可靠。

回轉機構系統說明：

1. 變頻器：選用華翔變頻器V3000--4T0075GB采用開環矢量控制模式，同等功率配置。

2. 能耗制動裝置：V3000--4T0075GB變頻器內置制動單元，另選用一只1000W/40Ω的波紋電阻。

3. 由主令控制器觸點組合方式給到變頻器多段速端子及正反轉端子從而達到控制變頻器起停及調速的目的。

本系統特點：

1. 回轉起、停控制平穩，系統運行安全，性能可靠，高效節能。

2. 寬電壓設計更能滿足惡劣的電源環境，20%的電壓波動仍然能正常工作。

3. 超強的過載能力，180%的啟動力矩，180%額定電流1MIN，210%額定電流1S。

4. 在變頻器控制下，電動機大部分時間沒有達到額定轉速，節能效果明顯