建筑机械应用变频调速技术的可行性覃玮（广西建工集团建筑机械制造有限责任公司广西南宁530011）调速技术应用在塔式起重机上的实例，论证了建筑机械应用变频调速技术的可行性。

　　目前，国内外建筑机械行业竞争激烈，建筑机械产品要在激烈的市场竞争中占有一席之地，应全面提高建筑机械产品的各项性能。

　　而要全面实现建筑机械高性能提高的一条重要途径，就是要从电气控制系统方面的优化设计入手，充分应用电力电子技术、集成电路技术和创新的电气控制技术等。下面分别从变频调速技术的原理、国内外应用变频调速技术的概况的以及机构上如何应用变频调速技术等分别进行讨论，以证明变频调速技术应用在建筑机械产品上的可行性。

　　1交流变频调速技术的原理1.1交流电动机的基本原理由电机学知道，异步电机的转速、频率、电极数及电转差率的关系式为：电频率（Hz）；p为异步电机极数；s为异步电机转差率。

　　5%.所以，异步电机的转速n保持恒定，为常数。

　　1.2交流变频调速、变极调速和变转差率调速的特点由（1）式可知，要改变转速n可采用三种方法：即可分别改变f、p和s，改变交流电频率f称为变频调速；改变异步电机极数p称为变极调速；改变异步电机转差率s称为变转差率调速。在这三种调速方法中，变极调速是有级调速。变转差率调速虽可以满足无级调速的一般要求，但它的缺点为：①只适用于绕线式异步电机；②调速过程伴随着较大的能量损耗；③机械特性变软。而变频调速可保持异步电机固有的机械特性硬、转差率小、效率高的特点，且不会因调速而产生附加转差损耗。

　　变频调速和其他调速方式比较，有下列优点：调速范围宽，可达10：1以上，而串调在2：1左右。

　　功率因数高，可达0.75以上，而串调在0.35至0.75之间。

　　~0.1%而串调为3%~5%调速的每个级差在0.3Hz左右。

　　能保证异步电机主磁通量和过载力保持恒定的常数。

　　能有效地解决电机起动时的跳变问题。

　　能使电气安装、操作简单化，减少使用建筑机械应用变频调速技术的其1.3实现变频调速的技术关键变频器是集微机技术、电力电子技术和自动控制技术于一体的高科技产品，它的主要特点是随时可以改变电源的频率和电压。目前，应用较多的变频器有间接变频和直接变频两种类型。

　　间接变频器是通过整流器先将工频交流电变成直流，再经逆变器将直流电变成可控频率的交流，简称“交一直一交”变频。这是有中间直流环节的变频装置。

　　直接变频器是将工频交流一次变成可控频率的交流，简称“交一交”变频。直接变频器输出的频率低，适用于低转速、大容量的调速系统。

　　2国外变频调速技术应用概况在工业较发达国家，如美国、德国、英国、法国和日本等，变频调速技术己得到广泛应用，从一般要求的小范围调速，到高精度、快速响应和宽范围的调速传动系统；从单机到多机协调的运转系统；从几百瓦特的伺服系统到几万千瓦特的特大功率高速电力拖动系统等都己使用变频调速技术。其代表产品是IAMCO一L系列，该系列产品采用高速电力电子器件EGBT模块、多功能、大规模的集成电路，使该变频调速装置有独特的技术性能：运行频率为0.5Hz~600Hz；电压和频率之比可在基准频率~600Hz之间任意调节；转矩自动补偿；加减速可选择多种模式；输入、输出的功能可与软件切换；内部有可编程序数字PID环节，使起动转矩可达额定转矩的1.倍。

　　3国内变频调速技术应用概况我国对变频调速技术的研究起步较晚，同时由于经济水平的限制，在机械变速方面应用变频调速技术比较少。为适应科技高速发展的需要，我国己将变频调速技术列为“八五”重点新技术推广项目。近几年国内对变频调速技术的研究开发己获得成功，某些技术指标己达到国际水平。

　　可行性变频调速技术在传送带机构、风机和家用电器等的应用己经十分普遍，并且其优越性能在实际使用中己得到充分肯定。建筑机械可米用电机拖动技术的传动机构很多，为建筑机械产品应用变频调速技术提供了优越的基础条件。变频调速器应用在建筑机械机构上有代表性的电气原理图如将380V交流电输入变频调速器的R、S、T端，变频器UL处于通电待机状态；按照传动机构变速技术的要求，在变频器项目选择项的按钮盒上键入有关参数，如：频率段的数值、初始频率值、*大频率值和运转中的保护功能项目等。校核各参数准确无误后，就可以操纵档位联动台Q的手柄来控制机构的运行；手柄打向正转1档，Ka吸合，制动器B打开，变频器UL端子4的回路通电，频率从初始态均匀至一个定值，电机M从静止状态缓缓转动；打向正转2档，频率从1档的*大值频率又逐渐大到一个定值，依此类推，电机M获得无级调速的平稳速度运转。手柄逐档打回到零位，电机M平缓地逐级减速运转，直至静止。同时，制动器B因Ka断电而吸合产生制动，使传动机构停止运动。同理，手柄打到反转的各个档位时，也分别获得与正转一样的效果，即它们的工作原理相同。以建筑机械的代表产品塔式起重机为例，它的传动机构应用变频调速技术后，对提高塔式起重机的工作性能，有下述突出优点：操作系统弱电化，软起动、软就位和悬停过程减少冲击。

　　塔式起重机结构设计中冲击负载由2.5倍降为1.5倍以下，从而减小塔式起重机结构尺寸，节约了制造成本。

　　变频器的低频软起动，大大减少电机的起动电流，使机构运转平稳、无冲击性。

　　变频器可很好地解决快速运行、准确停车、重载恒速和轻载高速的调速控制要求，厉对电网容求降能保证加、减速位置在设定的情况下，加、减速过程的动态力只是负荷的6.8%而且保证塔式起重机的冲击负荷在1.15倍以下。

　　可以相应减少电气系统元件的费用投资，如：电线电缆的截面从原来的25mm2降至10mm2即可达到载流量要求，交流接触器、中间继电器和各种保护器等，都可以省去一些数量。

　　变频器应用在建筑机械上，有很多优点，但是也存在一些不足：如变频器的价格昂贵，现在价格在1元/瓦特左右，比其他调速方法高出几倍；变频器是高新技术产品，故对调试、维修人员的技术水平要求高等。但是，变频调速技术的先进性和优越性的优点还是大大多于它的缺点。目前我公司在某些型号塔式起重机上，己经试验使用变频调速技术，用户反映良好。所以，变频调速技术应用在建筑机械