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【摘 要】随着工业的发展，桥门式起重机越来越被广泛地应用于各个领域，而桥式门起重机调速有多种，最常用的有串电阻调速、变频调速。文章介绍了桥门式起重机常用的两种调速方案：串电阻调速和变频调速各自的原理特点，对各自的优缺点进行了分析。
【关键词】起重机；变频器；串电阻；调速
0.引言
桥门式起重机多采用交流异步电动机，根据异步电动机转速公式n=可知，异步电动机的调速方式可分为变极调速、变转差率调速、变频调速三种。桥门式起重机上主要是变转差率调速和变频调速。变转差率调速主要采用转子串电阻调速。转子串电阻调速调速为小于或等于3，变频调速调速比为10-100。
1.转子串电阻调速
当采用串电阻调速时，电机采用YZR电机，即起重及冶金用绕线转子异步电动机。在绕线转子异步电动机的转子回路串接对称电阻的机械特性如图1-1。串入调速电阻rf，转子回路总电阻变为r2+rf，机械特性由固有特性1变为人为特性2，机械特性变软。若负载转矩为额定值不变，则运行点由a到b，转差率由Sn变为Sf，转速便由n1（1-SN）变为n1（1-Sf）。
在其它参数不变的情况下，只要转子回路总电阻与S的比值保持不变，不论转子回路串入多大的电阻，都有T=常数，因此，转子串电阻属于恒转矩调速。
这种调速方法不经济，转速较低，即转差率越大，需串入的电阻越大，转子回路损耗掉的转差功率就越大，效率越低。在输出恒转矩的条件下，降低转速意味着减少输出功率，这部分输出功率的减少正是由于转差功率增加所致。调速范围不大，平滑性也不够好，但由于方法简单成本较低仍较多的用于对调速要求小吨位桥门式起重机。
2.变频调速
变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。当采用变频调速时，电机多采用YZP电机。根据三相异步电动机的转速公式，只要平滑地调节三相交流电的频率，就能实现异步电动机的无极调速。变频调速的最大特点是：电动机从高速到低速，其转差率始终保持最小的数值，因此变频调速时，异步电动机的功率因数都很高。可见，变频调速是一种理想的调速方式。
生产机械的负载特性实质是指负载转矩与转速的关系，有三种类型：恒转矩负载、恒功率负载、风机、泵类负载。在桥门式起重机中使用恒转矩。
负载转矩与转速无关，任何转速下转矩T1总保持或基本恒定，这类负载称为恒转矩负载。桥门式起重机的大小车运行机构，主要表现为摩擦类负载，而起升机构则主要表现为位能类负载，这些皆为恒转矩负载，通常采用恒转矩控制方式。
摩擦类负载静阻转矩的作用方向总是与旋转方向相反。位能负载是由重力引起的，其方向不因旋转的方向改变而改变。
变频器拖动恒转矩负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的转矩过载能力。对于U/f控制方式的变频器而言，应有低速下的转矩提升功能。如果需要在低速下长时间的运行，应该考虑由于负载转矩不变，电动机定子电流亦基本不变，而电动机的散热能力却变坏的因素。为了避免引起电动机的温升过高，可采用以下措施：
（1）考虑采用强迫通风式电动机。
（2）改造原有设备，另设恒速风扇。
（3）适当的提高电动机和变频器的容量，减少其负载系数。
变频调速可提高起重机的实用性能，主要体现在以下几个方面：
（1）低速可实现准确到位，高速可保证生产率，妥善处理了准确到位与高生产率的关系了。
（2）减少了点动次数，提高电动机和电器元件的使用寿命，减少了事故率和维修量。
（3）几种调速方案都有这样的设计，就是在停车之前，先进行电制动，待速度降低之后，再进行机械制动，这样制动就很平稳，可减少制动器闸皮的磨损，提高制动器的寿命。
（4）制动平稳，可减少起重机钢结构（特别是大梁）的纵向和横向的震动，提高钢结构的使用寿命；可减少吊运物的上下窜动和左右摆动，避免吊运物与设备间的碰撞，减少事故。
3.结束语
电阻器调速的精度不高，相当于不调速，但成本较低，所以现在很多客户仍选择电阻调速。变频调速精度较高，适合精密吊装的场合，随着变频器技术的进步，成本也在下降，所以越来越多被使用，成为交流电机调速的发展趋势。
【参考文献】
[1]裘为章.实用起重机电气设计手册.
[2]姜泓.电力拖动交流调速系统（第2版）.
【关键词】起重机；变频器；串电阻；调速
0.引言
桥门式起重机多采用交流异步电动机，根据异步电动机转速公式n=可知，异步电动机的调速方式可分为变极调速、变转差率调速、变频调速三种。桥门式起重机上主要是变转差率调速和变频调速。变转差率调速主要采用转子串电阻调速。转子串电阻调速调速为小于或等于3，变频调速调速比为10-100。
1.转子串电阻调速
当采用串电阻调速时，电机采用YZR电机，即起重及冶金用绕线转子异步电动机。在绕线转子异步电动机的转子回路串接对称电阻的机械特性如图1-1。串入调速电阻rf，转子回路总电阻变为r2+rf，机械特性由固有特性1变为人为特性2，机械特性变软。若负载转矩为额定值不变，则运行点由a到b，转差率由Sn变为Sf，转速便由n1（1-SN）变为n1（1-Sf）。
在其它参数不变的情况下，只要转子回路总电阻与S的比值保持不变，不论转子回路串入多大的电阻，都有T=常数，因此，转子串电阻属于恒转矩调速。
这种调速方法不经济，转速较低，即转差率越大，需串入的电阻越大，转子回路损耗掉的转差功率就越大，效率越低。在输出恒转矩的条件下，降低转速意味着减少输出功率，这部分输出功率的减少正是由于转差功率增加所致。调速范围不大，平滑性也不够好，但由于方法简单成本较低仍较多的用于对调速要求小吨位桥门式起重机。
2.变频调速
变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。当采用变频调速时，电机多采用YZP电机。根据三相异步电动机的转速公式，只要平滑地调节三相交流电的频率，就能实现异步电动机的无极调速。变频调速的最大特点是：电动机从高速到低速，其转差率始终保持最小的数值，因此变频调速时，异步电动机的功率因数都很高。可见，变频调速是一种理想的调速方式。
生产机械的负载特性实质是指负载转矩与转速的关系，有三种类型：恒转矩负载、恒功率负载、风机、泵类负载。在桥门式起重机中使用恒转矩。
负载转矩与转速无关，任何转速下转矩T1总保持或基本恒定，这类负载称为恒转矩负载。桥门式起重机的大小车运行机构，主要表现为摩擦类负载，而起升机构则主要表现为位能类负载，这些皆为恒转矩负载，通常采用恒转矩控制方式。
摩擦类负载静阻转矩的作用方向总是与旋转方向相反。位能负载是由重力引起的，其方向不因旋转的方向改变而改变。
变频器拖动恒转矩负载时，低速下的转矩要足够大，并且有足够的转矩过载能力。对于U/f控制方式的变频器而言，应有低速下的转矩提升功能。如果需要在低速下长时间的运行，应该考虑由于负载转矩不变，电动机定子电流亦基本不变，而电动机的散热能力却变坏的因素。为了避免引起电动机的温升过高，可采用以下措施：
（1）考虑采用强迫通风式电动机。
（2）改造原有设备，另设恒速风扇。
（3）适当的提高电动机和变频器的容量，减少其负载系数。
变频调速可提高起重机的实用性能，主要体现在以下几个方面：
（1）低速可实现准确到位，高速可保证生产率，妥善处理了准确到位与高生产率的关系了。
（2）减少了点动次数，提高电动机和电器元件的使用寿命，减少了事故率和维修量。
（3）几种调速方案都有这样的设计，就是在停车之前，先进行电制动，待速度降低之后，再进行机械制动，这样制动就很平稳，可减少制动器闸皮的磨损，提高制动器的寿命。
（4）制动平稳，可减少起重机钢结构（特别是大梁）的纵向和横向的震动，提高钢结构的使用寿命；可减少吊运物的上下窜动和左右摆动，避免吊运物与设备间的碰撞，减少事故。
3.结束语
电阻器调速的精度不高，相当于不调速，但成本较低，所以现在很多客户仍选择电阻调速。变频调速精度较高，适合精密吊装的场合，随着变频器技术的进步，成本也在下降，所以越来越多被使用，成为交流电机调速的发展趋势。
【参考文献】
[1]裘为章.实用起重机电气设计手册.
[2]姜泓.电力拖动交流调速系统（第2版）.