变频器在行车上的应用

行车大车在行走过程中出现车体偏转，其原因是大车左右两边的轮子运行速度不一致，而两边轮子的速度分别取决于各自的驱动电机速度和传动机构速比。由于制作工艺的限制，很难使两边速度完全一致。为此要消除车体偏移，较好的办法是在运行过程中及时调整电动机的速度来矫正偏转，使两边轮子运行速度保持一致。

矫正行车偏转的方法有几种：行车两大车电机中，一台采用交流绕线电动机来调速，另一台可采用直流电动机或转子滑差电动机来调速，或者仍采用绕线电动机，但通过串级调速来实现行车两边轮子的同步。在上述方法中，采用直流电动机调速，系统需增设一台整流调压装置，且直流电动机存在换向火花等问题，不宜采用；采用转子滑差电动机调速，控制简单，但电机本身体积较大，行车上的安装位置不够；采用串级调速时，系统需增设逆变变压器和整流逆变装置，控制较复杂。在上述三种调速方法中，还需用可编程控制器(PLC)来实现继电器线路与调速装置部分的逻辑连锁控制，整个系统线路复杂，投资费用高。采用变频器来矫正行车电动机不同步，只需对原控制线路稍作改动，投资费用低，安装、维修方便，且系统的可靠性非常高。

行车构成示意图

行车两大车电动机仍采用原来的绕线式异步电动机，其中电机M2原控制方法不变，电机M1在原控制线路的基础上增设1台变频器，实现对该电机的变频调速，来调整行车的运行偏转。为测量行车运行过程中的偏转，分别在行车车身左右两端靠近轨道处装设两个接近开关。在行车前进过程中，如果右边轮子运行速度较慢，则车身偏转，接近开关KA1发出信号，说明此时电机M1需提速；反之，在前进过程中，当右边轮子运行速度较快时，车身偏移，使接近开关KA2发出信号，说明此时电机M1需减速。

为实现上述功能，选用ABB公司生产的200V系列变频器，型号为ACS143-4K1-1，

变频器矫正行车电机不同步接线图

KM1、KM2分别为大车前进、后退控制用接触器，其常开触点用来控制变频器的起停和正反转，KA2、KA1为左、右端接近开关，变频器D13、D14接线端用于连接变频器的速度给定信号，由接近开关控制。给定速度设置如表所示。

当KA1、KA2都无信号输出时，说明行车运行正常，变频器保持输出频率50Hz不变。在行车前进过程中(KM1为ON)，当KA1闭合时，D13=1、D14=0，说明电机M1速度过慢，此时变频器输出频率增至55Hz，电机M1提速；反之，当KA2闭合时，D13=0、D14=1，变频率输出频率为45Hz，电机M1减速。当KA1、KA2同时闭合时，D13=1、D14=1，说明系统出现故障，变频器报警。当行车后退时，KA1、KA2的闭合与M1的增减速对应关系与前进时的对应关系相反

D13 D14 输出

0 0 正常 50Hz

0 1 减速 45Hz

1 0 加速 55Hz

1 1 故障报警

在本控制线路中，通过变频器D18、D19运行端控制中间继电器KA5，实现与另一大车电动机运行的连锁，防止出现一台电动机运行、另一台电动机停止而造成大的故障。

依照本方法对大吨位行车的控制系统进行改进，行车在运行过程中能根据位置检测信号，实现对大车一台电机的实时变频调速，可以有效地克服行车运行中的不同步现象。

实验证明，这种改造方法效果良好，可靠性高，成本低，有较大推广价值。