探究变频调速对起重机的影响及对策

何 娟

银川科安特起重机制造有限公司 宁夏 银川 750001

正文：

引言：变频调速技术是一种效率较高的交流调速技术，相较于传统的交流调速系统，变频调速系统的控制线路更简单、运行稳定性更高、保护监测功能更加完善，且后期不需要进行大幅度的维护。

1 变频调速对起重机的影响

1.1 变频调速的优点

1.1.1 调速范围大，性能好

起重机内部变频器中，通常都具有专门的模块化设计，所以，通过对变频调速系统的应用，能够使起重机适用于各种恶劣的环境，且能有效提高起重机整体的集成度，进一步保障起重机设备的安全、稳定运行。

1.1.2 明显改善结构受力状态

变频器属于一种软启动以及软停止系统，在起重机运行速度控制系统中合理应用变频器，能够使起重机的启动与停止变得更加稳定，且能够使起重机的结构受力状态得到有效的改善。

1.1.3 结构简单，易维护

起重机中的变频调速系统结构比较简单，且具有着较强的自我诊断功能，在设备发生故障时，能够及时发现故障原因，并对起重机设备采取相应的保护措施，从而有效防止起重机出现严重的故障问题。

1.2 变频调速对机上其它电气设备的影响

1.2.1 对电源的影响

电压源变频器通常用于起重机上。整流器电路的直流电压是在滤波被平滑电容器过滤后输出到后续电路的。电源的电流实际上是平滑电容器的充电电流。由于内部阻抗，逆变器的电源容量越大，输入电流的波形越陡，输入电压波形畸变越小;电源供应越小，电流波形越慢，电压波形畸变越大。电源电流和电压波形畸变会产生过热、噪声和振动的主要电机、制动推杆电机、接触器、继电器、直流电源等，影响其使用寿命和运行精度。

1.2.2 对变压器的影响

在高次谐波电压作用的影响下，变压器可能会产生集肤效应或者近距离效应，在绕组作用下，还可能会产生铜消耗以及铁消耗。同时，在起重机中应用变频调速系统，还可能会导致变压器出现温度上升问题，严重影响变压器的绝缘能力，使变压器运行的安全性及稳定性受到严重的影响。

1.2.3 对电机的影响

变频器所产生的谐波可能会导致电机温度上升，且会引发电机输出波形的失真，增加其重复峰值电压，进而导致电机无法正常运行。

1.2.4 对保护电器的影响

变频器谐波会使继电器的工作特征发生一定的改变，这与继电器的设计原理有关。在变频器运行过程中，如果谐波出现失真问题，那么对数据进行收集与处理的数字继电器就可能出现误差，进而影响其正常功能的发挥。同时，高次谐波还会给继电器的过流、电压以及距离等参数产生一定的影响，很可能会导致继电器保护装置失灵，如果谐波太大的话，还可能会导致非保险丝开关出现跳脱问题，进而导致保险丝断裂，给继电器运行的安全性及稳定性带来极大的威胁，无法保证继电器本身作用的正常发挥。

1.3 外界干扰对变频调速系统的影响

起重机的变频调速系统通常由PLC控制。变频调速系统以及PLC控制系统在实际运行中，还可能会受到外界的干扰影响，其中，变频器的干扰往往都是由电网谐波干扰所引起的。电网中有着大量的谐波源，其中主要包括交流开关设备、直流开关设备、整流设备、照明设备以及电子电压调整设备等，这些设备在实际运行中如果出现负载问题，那么将会给电网中的其他设备带来极大的干扰，从而影响其他设备的正常、稳定运行。逆变器电源在使用过程中，如果受到交流电网干扰的话，那么电网逆变器将可能出现电压下降、断电、跌落以及喘振等问题，严重影响电网逆变器的正常运行，进而导致变频调速系统的功能无法正常发挥。

2 变频调速系统抑制干扰及抗干扰的措施

2.1 隔离

隔离是指干扰源与电路中易受攻击的部分之间的连接，使其不产生电力。通过对变频调速系统与干扰因素的隔离，能够有效防止变频调速系统在运行中受到外界干扰因素的影响。

（1）在对变频系统电源进行设置的时候，应将其与其他设备的电源分开，或者将隔离变压器安装在变频器以及其他设备的输入端，从而实现干扰因素的隔离。

（2）需要把电源线中的接地线与控制线分开，从而隔离通过普通接地线来进行传播的干扰因素，防止变频调速系统在运行过程中受到干扰因素的影响，确保变频调速系统能够保持良好的运行状态。

2.2 滤波设置

滤波器的主要功能就是利用电源线来抑制传感器给电源以及电机带来的干扰信号，为了使电磁噪声以及损耗得到有效降低，在逆变器输出端口，可以设置输出滤波器。为了减少电源干扰问题，在逆变器输入端口也应当设置相应的滤波装置。滤波主要由LC型组成，其主要作用就是对谐波进行吸收，从而防止谐波干扰现象的发生。线路中如果存在有敏感电子设备，那么则应当在电源线上设置上相应的噪声滤波器，从而防止噪声干扰。

2.3 接地

接地是避免噪声与防比干扰的关键手段，需要特别注意以下两点：

（1）在对变频器接地线进行选择的时候，应选择短粗型的接地线，并将其与其他相邻的接地线、逆变器错开，避免两者的距离过近。

（2）变频器接地方式有很多种，其中最常用的主要有两种，一种是单点接地方式，另一种是母线接地方式，在对接地方式进行选择的时候，应充分考虑变频器的实际情况，确保接地方式选择的合理性，从而防止接地不良现象的发生，避免干扰信号给设备造成干扰影响。

3 结论

总而言之，相关技术人员在对起重机控制系统进行设计的时候，必须要充分利用变频调速技术，从而使起重机速度控制过程变得更加自动化，在变频调速系统应用中，还应当做好相应的防护措施，防止变频调速装置受到外界干扰信号的影响，从而使速度调节性能得到有效提高。我相信，随着我们不断的努力，变频调速技术将朝着智能化方向发展，起重机的调速系统将会越来越完善。