變頻器在卷揚(yáng)式閘門自動化掌握中的應(yīng)用

1、變頻器在卷揚(yáng)式閘門自動化掌握中的應(yīng)用 變頻器在卷揚(yáng)式閘門自動化掌握中的應(yīng)用 渠道閘門運(yùn)行過程中產(chǎn)生的調(diào)水?dāng)?shù)據(jù)對調(diào)水工程有著巨大的意義，南水北調(diào)工程涉及的線路長、調(diào)水建筑物眾多，離不開聯(lián)合調(diào)度管理。要實(shí)現(xiàn)科學(xué)的工程管理，就需要供應(yīng)精確掌握的有利支撐，現(xiàn)有的卷揚(yáng)式閘門掌握精度不適應(yīng)工程信息化管理的需要。 針對閘站自動化存在的閘門開度采集不準(zhǔn)、閘門掌握精度不夠的問題，對南水北調(diào)東線山東段卷揚(yáng)式閘門增加變頻掌握器，使卷揚(yáng)式閘門的開度采集、遠(yuǎn)程掌握達(dá)到了厘米級精度。 一、渠道閘門變頻器的設(shè)計(jì)方式 結(jié)合當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行要求及各站點(diǎn)功能需求，為保障重要掌握站點(diǎn)掌握平穩(wěn)、精確，綜合考慮施工造價(jià)及運(yùn)行維護(hù)方面，針對

2、卷揚(yáng)式啟閉機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定、閘門慣性大的缺點(diǎn)，將多個完全獨(dú)立的閘門掌握回路合并為一個相對獨(dú)立的掌握回路，在該掌握回路中加裝一臺變頻器，從而實(shí)現(xiàn)閘門的“一控多”的掌握（即利用一個變頻器，對多個閘門進(jìn)行精確而又有效的掌握）。 二、變頻技術(shù)的成熟度 近年來變頻技術(shù)快速進(jìn)展，尤其是重載變頻技術(shù)非常成熟，在船閘、礦井中有特別多的應(yīng)用。同時，變頻抗干擾也是特別成熟的技術(shù)。這些技術(shù)的使用為管理供應(yīng)先進(jìn)、牢靠的技術(shù)手段，勝利實(shí)施的案例眾多。 三、卷揚(yáng)式閘門增加變頻器的設(shè)計(jì)原理 利用變頻器對電機(jī)進(jìn)行掌握，不僅可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動、軟停止，降低電機(jī)啟動瞬間電流對電網(wǎng)的沖擊，并且可以對電機(jī)進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)頻，降低電機(jī)運(yùn)行速

3、度，提高電機(jī)掌握效率，在保證精確性的同時，為電機(jī)供應(yīng)包括過電流愛護(hù)，過載愛護(hù)，欠壓愛護(hù)，過電壓愛護(hù)，電源缺相愛護(hù)，變頻器輸出缺相愛護(hù)等在內(nèi)的多項(xiàng)愛護(hù)。并且對閘控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化之后，不僅增加了新的掌握方式，還保留了之前的啟閉機(jī)掌握系統(tǒng)。 優(yōu)化后的掌握策略為多段速、點(diǎn)動、抱閘制動結(jié)合的方式。即電機(jī)以較低的速度運(yùn)行（運(yùn)行頻率為30Hz），在即將到達(dá)目標(biāo)開度之前，以極低的速度運(yùn)行，最終平穩(wěn)的停止在目標(biāo)開度位置。 電機(jī)的精確定位是建立在電機(jī)精確掌握上，電機(jī)只有在低速停止時，才能避開消失位置偏差。 變頻器本身是一個干擾源，會產(chǎn)生電磁干擾。會對現(xiàn)地的儀器儀表等信號的傳輸產(chǎn)生影響，從而影響整個PLC掌握系統(tǒng)。

4、針對這種狀況，需配套抑制諧波的設(shè)備，如濾波器等，來減小對其它設(shè)備的干擾。在變頻器的輸入輸出端加裝相關(guān)設(shè)備，比如輸入、輸出濾波器。在簡單受干擾的電子儀表回路供電加裝汲取電容和抗干擾磁環(huán)。通過增加這些設(shè)施，可以將諧波抑制在5%以下，基本上不會對其它設(shè)備造成干擾。 四、變頻器設(shè)計(jì)主要技術(shù)指標(biāo) 頻率掌握范圍 0300Hz 輸出頻率精度 0.01Hz 設(shè)定頻率 數(shù)字設(shè)定：0.01Hz 掌握方式：開環(huán)V/F掌握、SVC（無速度矢量）掌握或直接轉(zhuǎn)矩掌握 啟動轉(zhuǎn)矩：1Hz 150% 額定轉(zhuǎn)矩 自帶抱閘規(guī)律掌握，自帶制動單元。 過載力量：重載型，性能優(yōu)于或者等于150額定電流60s；180額定電流1s 標(biāo)準(zhǔn)功能

5、：多點(diǎn)V/F曲線、手動轉(zhuǎn)矩提升、跳動頻率功能、載波頻率自動調(diào)整、啟動直流制動、停車直流制動、瞬時停電再起動、自動故障復(fù)位、多段速度運(yùn)行、簡易PLC程序運(yùn)行、閉環(huán)PID調(diào)整掌握 頻率源選擇：數(shù)字設(shè)定、模擬電壓設(shè)定、模擬電流設(shè)定、串行通訊口設(shè)定；可以通過多種方式組合切換 輸入端子：6個數(shù)字輸入端子，可擴(kuò)展； 2個模擬輸入端子 輸出端子：繼電器輸出； 模擬量輸出； 愛護(hù)功能：過壓愛護(hù)、欠壓愛護(hù)、過流愛護(hù)、模塊愛護(hù)、散熱器過熱愛護(hù)、電機(jī)過載愛護(hù)、外部故障愛護(hù)、電流檢測特別、輸入電源特別、輸出缺相特別、EEPROM特別、繼電器吸合特別 防護(hù)等級：IP20 環(huán)境溫度：-10C+40C 濕度：20%90%RH（無凝露） 振動：運(yùn)行狀態(tài)小于7米/平方秒 變頻柜安裝在啟閉機(jī)室進(jìn)門墻壁上,在墻壁上打孔安裝膨脹螺栓。如圖所示。 圖變頻柜安裝位置圖 五、卷揚(yáng)式閘門使用變頻器的使用效果 通過對現(xiàn)場啟閉機(jī)增加變頻器設(shè)備，取得了良好的使用效果，主要效果如下： 1、變頻器采納3段速掌握，啟動沖擊小，可以緩起緩?fù)?，削減了電機(jī)啟動時對變速齒輪的沖擊。 2、卷揚(yáng)提升啟動、制動、加速、減速等過程運(yùn)行平穩(wěn)，削減了負(fù)載的波動，操作更加敏捷； 3、由于電機(jī)啟動電流較小，頻繁啟動和停止時電機(jī)熱耗削減，增加了設(shè)備及卷揚(yáng)鋼絲繩的使用壽命