普传PI9200变频器在振动锤上的应用

普传PI9200变频器在振动锤上的应用

一、振动锤简介

振动锤技术始于20 世纪二三十年代前苏联的BARKEN公司,其原理是通过两个偏心齿轮的相对运动

生上下振动,使被作用的物体和周围的土层分开,降低摩擦阻力,达到沉拔的目的。目前的振动桩锤可

以分为两大类。一类采用回转式激振动器,也就是通过偏心轴重心与回转中心不重合的轴或带有偏心块

轴的旋转运动来产生振动另一类采用往复式激振器,通常是液压油驱动活塞在缸体内往复运动而产生

振动。

采用回转式激振动器的,如果激振器的驱动装置为电动机,则是电动式振动桩锤;如果激振器的驱动装置

为液压马达,则是液压式振动桩锤;振动桩锤是桩基础施工中的重要设备之一,广泛应用于工业与民用建

筑、港口、码头、桥梁等的施工建设,具有打桩效率高、费用低、桩头不易顺坏、桩的变形小等优点。
二、普传PI9200电流矢量变频器简介

普传 PI9200 变频器是普传公司最新推出的PI9000 系列大家族的一员,是普传科技基于电机运行与控制最

新理论和技术成果,推出的全新高性能电流矢量变频器。通过对电机磁通电流和转矩电流的解耦控制,

实现了对转矩的快速响应和准确控制,可以高精度进行宽范围的调速运行和转矩控制;可广泛应用于冶金、

化工、是有、纺织、电力、建筑等多行业多设备的调速控制。

三、变频器在振动锤上的控制原理及使用优点
传统振动桩锤不能根据不同的工况和土质改变振动频率和偏心力矩,使其使用受到了很大的限制。即
使有个别振动桩锤实现了变频和变矩,但由于是采用更换传动皮带轮来改变振动频率或人力手动调整偏心
块的相对角度来改变偏心力矩,使得变频或变矩过程费时费力,无法满足现代复杂施工现场的要求。
利用普传PI9200 变频器可轻松实现对传统电动式振动桩锤的变频、变矩的控制;前面已经介绍,电
动式振动桩锤是用电机驱动激振器的,用变频器对电机进行速度或者转矩控制,就可以轻松实现振动桩锤
的变频和变矩。变频器在振动锤上的使用具有显而易见的优点:
1. 由于变频器的应用,减小了对电网的冲击,特别是在山区施工场地变压器容量不够或者线路过
长的地方效果尤为明显;
2. 可以很据不同工况和土质,按需要调整振动频率和控制转矩;
3. 减小了启动过程对电机、激励器等机械结构的冲击,延长设备寿命;
4. 普传PI9200优良的逐波限流功能,大大降低了瞬间电流冲击引起的频繁过流保护;
四、现场案例
1、现场介绍
本案例现场是重庆市永川区关门山水库大桥,工程需要横跨水库架一座大桥,震动锤在施工中用于将
钢管打入河床;



2、普传PI9200变频器在现场的应用
1)现场情况:振动锤电机为90W 的6 极三相异步电机;之前该现场使用过“德XX”、“人民XX”等其他
品牌变频器,也用过普传PI7800系列变频器,功率均选用的110KW通用型。这三台变频器在现场都不能
胜任工况,要么根本不能启动,要么偶尔能启动但大部分时间不能启动,最好情况也是好不容易能启动了
但是带钢管震动就保护;根据现场情况,决定选用普传PI9200 110G3变频器。
2)变频器控制方式:现场控制很简单,就是端子台控制正转、外接电位器调速,这里就不用给出控制线路
图了。
3) 调试过程:接线完成,检查无误,现场电压430V偏高,但了解到变压器容量只有160KVA,估计带载
电压会下降。首先电机控制模式采用V/F 方式,设置外接电位器调速和端子控制,正确输入电机参数外,
其他参数暂不做任何调整。振动锤不夹钢管,吊起来空中空震动;启动变频器,频率上升到8HZ左右有一
个短暂的下降,是普传PI9200优良的逐波限流功能起作用了,之后一路上升至50HZ完成启动;鉴于这种
情况,决定改用无感矢量控制方式,首先对电机进行静止参数自学习,完成之后启动变频器,在默认30S
时间内顺利达到50HZ,运行10分钟左右,一直监视电流电压,输入电压下降到390V,电机工作电流120A,
一切正常;停机,振动锤夹钢管按正常生产工序工作,启动变频器直到打完一根钢管一切正常,监视电流
在120-168A之间随着钢管的深入逐渐增加,三相平衡;按正常工序又接连打了两根钢管,一切正常,调试
完成,结果很满意。
4)参数设置
F0.00=0 F0.03=2 F0.11=1 F3.07=1 b0.00=0 b0.01=90 b0.02=380v b0.03=187.7 b0.04=50
b0.05=975
5) 调试注意事项:由于采用无感矢量控制,要求必须对电机进行参数自学习,本现场电机和负载脱开比较
困难,所以选用了电机静止参数自学习;
3、维护保养:由于现场在户外,必须注意防雨防雷,变频器必须可靠接地;
五、总结
通过上述现场,普传PI9200变频器优良的低频转矩和逐波限流功能,特别是高性能的电流矢量控制,
完全胜任振动锤的变频器控制,值得推广!
六、参考文献:
1、百度百科《振动锤工作原理》;
2、普传PI9000系列高性能矢量变频器选型手册;

 
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