引言

Introduction

提升機是現(xiàn)代高層施工中必不可少的施工設(shè)備。特別是在高層、超高層建筑施工中擔任了極其重要的任務，對于保證施工工期和安全，降低施工成本，減輕勞動強度起著不可代替的左右。

目前工頻施工升降機還有較大的市場占有率，工頻施工升降機雖然具有控制電路簡單，現(xiàn)場維護簡單的特點，但是因為工頻施工升降機具有如下重要缺陷，使得其不符合行業(yè)發(fā)展規(guī)律，遲早要被變頻施工升降機取代：

a．工作效率低、起制動沖擊大：工頻升降機一般采用的是接觸器—繼電器控制方式，工頻直接啟動、制動器（抱閘）強制制動，具有很大的沖擊，其加速度的大小決定了最高運行速度一般不超過33米/分鐘，超過這個速度，吊籠內(nèi)的人將難以承受啟動和制動過程中的加速度。

b．電網(wǎng)適應性差：施工現(xiàn)場一般是臨時電網(wǎng)，電纜線很長，電網(wǎng)欠壓的情況時有發(fā)生。電機電壓下降10%，出力就會大幅下降，導致出力不足，無法啟動或在運行中因欠壓產(chǎn)生危險；工頻啟動的電機，啟動電流為電機額定電流的5～7倍，進一步增加了同一施工電網(wǎng)的欠壓風險。

c. 易損件壽命短：工頻升降機控制方向的兩個接觸器，需要帶大電流電切換驅(qū)動電機，頻繁使用的升降機，一年之內(nèi)這兩個接觸器必須更換；因為制動器（抱閘）是在電機高速運轉(zhuǎn)過程中打開和閉合的，制動器磨損很快；因為沖擊很大，輸出齒輪、小滾輪的壽命也很短。

施工升降梯對電控系統(tǒng)的要求

Requirements for electronic control systems

安全是施工升降機電控系統(tǒng)的重中之重。通過搭配防墜安全器，消除吊籠墜落事故的發(fā)生。防墜安全器是施工升降機的重要安全部件，每三個月必須進行一次防墜落試驗。目前墜落試驗是通過提高變頻器輸出頻率，使電動機驅(qū)動吊籠運行在模擬墜落的速度下，看防墜安全器是否動作。

目前施工升降機選用的常用電動機規(guī)格為7.5～22kW，施工升降機通常配備電動機的數(shù)量為1~3臺。當施工升降機搭配多臺電動機時，變頻器的選擇有兩種常見配置：

1）根據(jù)電動機的數(shù)量來配置相當數(shù)量的變頻器，變頻器的功率與電動機功率相當。例如當施工升降機搭配的電動機數(shù)量為2，且每臺電動機功率為15kW時，可以選擇2臺15kW或者20kW變頻器。此時廠家會要求2臺變頻器進行共直流母線的動作。

2）通過一臺大功率變頻器進行控制。例如，當電動機數(shù)量為2，且每臺電動機功率為15kW時，可選擇一臺40kW的變頻器（變頻器的功率>2×15kW×1.2，1.2為過載系數(shù)）。

施工梯的PLC變頻調(diào)速控制系統(tǒng)

Control scheme and principle

施工梯的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)原理如圖1所示。PLC根據(jù)提升機的位置和速度信號向變頻器發(fā)出控制指令，變頻器根據(jù)指令控制提升機的動力系統(tǒng)。同時當變頻器檢測出故障時，變頻器向 PLC發(fā)出信號，PLC根據(jù)控制指令使起保護作用的繼電器動作，切斷電源，從而保護提升機動力系統(tǒng)。

圖1

FR500C變頻器介紹

FR500C inverter introduction

FR500C在施工升降梯上的特點和優(yōu)勢

FR500C變頻器是專門為提升類應用開發(fā)的高性能變頻器。FR500C具有獨特的制動器控制邏輯，極大地提高了升降機乘坐舒適性，并且能使升降機的最高運行速度提升。FR500C已在眾多客戶低速梯（0～33米/分鐘）、中速梯（0～63米/分鐘）上成功應用。

FR500C能夠控制吊籠實現(xiàn)上行、下行直接切換和頻繁點動平層對位操作，進一步提高了施工升降機的工作效率。

FR500C產(chǎn)品還具有很寬的輸入電壓范圍，在380V±15%范圍內(nèi)都能可靠工作。有很多客戶正是看中了這一點，才開始在施工升降機上應用FR500C的。FR500C很好地解決了工頻升降機電網(wǎng)適應性差的問題。另外，F(xiàn)R500C控制電機軟起、軟停，最大網(wǎng)側(cè)啟動電流不超過電機額定電流，不會引起工地上同一電網(wǎng)的電壓跌落，減少了對周圍施工設(shè)備的影響。

制動單元內(nèi)置到90KW，體積也明顯縮小，能顯著減小電控柜尺寸。 

應用FR500C后，升降機的方向控制由變頻器實現(xiàn)，省掉了控制方向的兩個接觸器；因為是在吊籠速度幾乎為零的情況下，變頻器控制制動器打開和閉合，所以沖擊很小，制動器（抱閘）、輸出齒輪、小滾輪的壽命大大延長。

FR500C接線原理圖

圖2

升降梯電箱控制示意圖

FR500C的快速調(diào)試參數(shù)（以55KW為例）

圖3

調(diào)試注意事項

a.在確保主電路及控制電路接線正確的情況，系統(tǒng)開始上電調(diào)試。通過變頻器上的操作面板設(shè)置電機的參數(shù)，并選擇靜態(tài)自學習方式辨識電機，辨識完成后，設(shè)置控制模式，輸出頻率，加減速時間，繼電器 DO輸出方式，抱閘松開和鎖緊的檢測頻率及其它相應參數(shù)(其具體設(shè)置參數(shù)詳見各變頻器使用說明書)，參數(shù)設(shè)置完成后，按照施工升降機的國際實驗規(guī)則，將進行空載調(diào)試、額定負載調(diào)試及125%額定負載調(diào)試幾個階段。在調(diào)試時，若出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象，可適當調(diào)高抱閘頻率，但不宜設(shè)置過高，否則變頻器易報故障，一般設(shè)置在0.3~2Hz內(nèi)。

b. 安全是提升機最重要的標準，在系統(tǒng)調(diào)試時必須按照國標進行安全測試。在空載測試時，可測試提升機上下限位、吊籠各門等限位開關(guān)是否按設(shè)計標準動作：在125%額定負載調(diào)試后，將超載保護器調(diào)整為110%，進行超載測試。防墜測試，通常在提升機上安裝有防墜安全器，防墜安全器是提升機上重要的一個部件，要依靠它來消除吊籠墜落事故的發(fā)生，工地上使用中的提升機都必須每三個月進行一次墜落試驗，墜落試驗可通過提高變頻器輸出頻率，使電機驅(qū)動吊籠在模擬墜落的速度下，看防墜安全器是否動作。

FR500C制動電阻的選型

當變頻器帶大慣性負載減速或者是需要急減速時，電機會處于發(fā)電狀態(tài)，將負載能量通過逆變橋傳遞到變頻器直流環(huán)節(jié)，引起變頻器母線電壓抬升，當超過一定值時，變頻器就會報過電壓故障，甚者會導致變頻器內(nèi)部功率模塊過壓損壞，為防止該現(xiàn)象的發(fā)生，必須配置制動組件。

以下為推薦使用的制動電阻功率以及阻值。根據(jù)負載情況，用戶可以適當改變?nèi)≈�，但必須在推薦的范圍內(nèi)。

圖4

注:導線應當選用耐壓AC450V以上，耐溫105℃規(guī)格電纜。

考慮到剎車性能以及天氣炎熱時電阻的散熱性能，剎車電阻規(guī)格的選擇原則有兩個方面的依據(jù)：等效電阻值保持在推薦最小電阻值，功率選擇為推薦功率的2倍以上。

結(jié)論

Conclusion

將FR500C系列變頻器應用于施工升降機，能夠?qū)崿F(xiàn)升降機的軟啟停、沖擊小、乘坐體驗好；FR500C內(nèi)置剎車制動單元，減少外部剎車裝置的安裝，降低了安裝操作難度；剎車平穩(wěn)、工作效率高，性能穩(wěn)定、效果顯著。