今天和大家談談變頻器驅動提升類負載的相關問題。提升類負載實際上是位能性恒轉矩負載的一種通俗說法，大家都能直觀想到這類負載的實際應用場所，比如：起重機的主鉤副鉤，卷揚機、電梯，扶梯，堆垛機升降機構，礦井罐籠，上料小車，斗提機，塔機，港口的裝卸橋，門機，車廠的搬運設備等等。

之前我們曾經介紹過機械負載的分類，其中包含位能性恒轉矩負載，這里再次回顧一下這種負載類型的特點：

1、負載轉矩恒定。

2、負載轉矩方向始終向下。

3、特性曲線位于第一、第四象限。

4、重物下放，存在能量回饋情況。

針對這種負載特性，無論哪個行業，什么工況的提升機設備，對于變頻器和電機構成的電氣傳動系統來講，最核心的兩個問題就是：

(1)位能的處理

(2)抱閘的控制

一、位能的處理

1、重物下放過程中能量的轉換過程

a.重物下放時，重力勢能轉化為動能。

b.重物通過鋼絲繩、減速機等機械機構反拖電機(電機轉子速度超過變頻器輸出的速度)，使得電機處于發電狀態，重物所具有的動能轉化成電能。

c.電能通過變頻器逆變橋中的二極管流向直流回路。

d.由于直流環節的電容容量所限，電能不可能無限制地被吸收。

2、直流環節電能的處理：

a.如果變頻器配備了制動單元和制動電阻，可以通過CU單元控制制動單元的開通將制動電阻接入，使電能轉換成電阻發熱的熱能。

b.如果變頻器的整流橋具備能量回饋功能，可以通過CU單元控制整流單元，將能量回饋到電網。

c.電機回饋能量的及時處理，確保變頻器不發生過電壓故障。

d.直流環節的電能是通過發熱消耗掉還是回饋電網再利用，需要綜合考慮設備的工況和變頻器的投入預算。

二、抱閘的控制：

電機抱閘的控制，西門子變頻器提供了抱閘控制方式，比如順序控制，通過BICO互聯參數進行控制。當電機的控制方式為矢量控制時，開閉抱閘條件為設定輸出扭矩的門限值;如果電機的控制方式為V/F方式，開閉抱閘條件設定為速度的百分比。

對于西門子的S120、G130、G150系列變頻器，還提供了擴展抱閘功能，擴展抱閘的控制功能更強大一些，可以加入一些更復雜的狀態參量去控制抱閘。

當然電機抱閘的控制也可以用外圍的PLC進行控制。

三、提升類負載變頻器調試注意事項

1.抱閘邏輯的調試、打開關閉延時時機的調試(P1216，P1217)。

2.多個變頻器控制多個電機的系統，抱閘的動作需要一致。

3.抱閘線圈不允許接到變頻器的輸出，需要正確接到相應電源上。

4.制動單元、制動電阻參數正確設置。

5.制動電阻工作過程中會發熱，需保證制動電阻周圍有足夠的散熱空間。

6.速度環優化、考慮加速度預控。

7.各種限幅保護，比如轉矩、電流、功率等。

8.對于載客人電梯，需要考慮舒適度，可以增加圓弧曲線;增設稱重傳感器，進而調整速度環PI參數。

9.這類負載通常需要帶載啟動，要求變頻器能夠在低頻輸出大的扭矩，需要調整低頻補償電壓。

10.通常提升類應用，在軌道上或者鋼絲繩滾筒上，都會設置極限、超極限保護，系統超速保護、鋼繩過卷保護，防止重物沖頂或者墜底。

11.對于垂直載人電梯，設置機械電氣的多重保護，比如機械限速、超重、井道安全鉗等。

四、提升類負載常見問題及處理

1、溜車：需要檢查抱閘延遲時間，開閉抱閘的扭矩，或者外圍控制抱閘的邏輯，抱閘的機械執行機構是否有問題。

2、過流：抱閘打開過晚，電機處于堵轉狀態;重物由懸停狀態進行二次起升時抱閘打開過早，重物開始下落，電機的輸出扭矩不足以克服重物向下的扭矩，電機降速過程中抱閘投入過早;提升重量超過額定負載;速度環參數不合理。

3、過壓：可能制動電阻功率不夠，或者參數設置不合適。

4、制動電阻發熱嚴重：檢查電阻功率選擇，是否滿足負載回饋功率的峰值及平均功率的曲線，是否滿足電阻本身負載的重復周期。

制動模塊和制動電阻的負載曲線請參考下圖：