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起重電機專業生產廠家無錫宏達2022年2月10日訊 目前塔式起重機的小車變幅機構普遍采用力矩電機進行傳動，力矩電機的特性能很好地滿足帶載小車的水平位移，這種形式的傳動也是國際知名塔機廠家采用的。
該電機的驅動控制國外從開始就采用電力電子技術，雖然還是三個檔位，但是檔位切換平滑，機構運行很平穩，直至現在成為傳動的經典。
在我國引進該機構技術時無法正確理解和消化電氣傳動技術，走了不少彎路后，繞過較先進的電力電子技術，退后采用自耦變壓器進行調壓得到小車變幅機構的低速性能，直至現在都還在應用。
鑒于此，本文從力矩電機調速原理開始分析，提出現用技術存在的問題和面對的難題，推出XD調速器，介紹其新功能和與變頻驅動的比較優勢。
文章最后也提供了一套完整的用XD調速器改造自耦變壓器調速系統的方案，以饗讀者。
力矩電機轉子阻抗較大，因此其特性曲線較軟，可以允許電機在一段時間內堵轉，可以通過調節電機定子的三相電壓大小來調節電機速度。其特性原理如下：
1、即使在三相電壓很低的情況下，空載速度都還是很高，無法很好運行。
因此，為了讓小車變幅機構有較好的運行性能，在電機設計過程中引入渦流裝置，根據電機中心距及結構特點設置與電機轉軸相連的旋轉鐘罩（導磁體）和固定線圈繞組，當繞組通上直流電后，電機起動，旋轉鐘罩切割磁力線產生感應電流，形成渦流，進而產生電機反抗轉矩，拉低電機轉速。其機械特性大致如下：
當繞組施加固定直流電壓后，渦流阻抗隨著轉速加快而增強，但是旋轉鐘罩達到磁飽和狀態時，渦流阻抗受到限制，隨著鐘罩溫升增大，磁效率也降低，因此，渦流阻抗效果不明顯。
為了能讓渦流一直運行在最佳狀態，根據電機三相電壓的變化同步調節渦流大小，從而使渦流在電機低速段發揮較好特性。
力矩電機適合于調壓調速，不同的電壓產生不同的最大轉矩，從而形成不同的電機特性，可以擴大其調速范圍。
但是，目前階段，塔機制造廠家普遍采用固定渦流形式，電機電壓靠三相自耦變壓器降壓至230V，機構分三檔控制，一檔為固定渦流+230V（自耦變壓器降壓），二檔為固定渦流+380V（市電），三檔為去掉渦流+380V額定運行。
從特性曲線可看出：V1與V2速度差級太大，V2和V3速度區別又不明顯，這樣的調速效果就不言而喻了。
更重要的是，電機的機械特性并不是全部一致的，一個廠家不同批次的電機均有差異，更不要說不同電機廠家的電機了。如果電機特性稍微硬一點的話，V2和V3之間就更沒有速度差別了，低速也就壓不下去。
1、電機的調壓調速特性沒有利用起來，電機特性沒有統一規定，差異太大；
2、用自耦變壓器進行降壓沒有可調性，只能適應電機的一種特性，局限性太大；
路徑一雖然可以較好的實現小車變幅機構的調速，但是，必須配置電阻箱，變頻調速成本很高，參數易修改，運行和維護更復雜。
路徑二是針對渦流力矩電機特性，調制到適宜塔式起重機吊重運行的狀態，該控制技術和方法經濟性好，可靠性高，非常適應塔機的使用。
XD調速器是專門為塔機帶渦流的力矩電機型變幅機構（注：川建為X系列小車變幅機構，永茂為DTC系列小車變幅機構，徐工為BL系列小車變幅機構，虎霸為DXL系列小車變幅機構等）開發的。她分別對電機三相電壓和渦流電壓進行實時調節，很貼合地適應了該類型變幅機構的電機特性，起、制動無沖擊，運行平穩。
變頻驅動器是針對變頻電機驅動所開發的，她是通過改變電機的V（電壓）和f（頻率）來實現不同的電機轉速，達到調速的目的。變頻調速是目前交流調速最常用的一種方式，在建筑機械上的應用也得到了發展，很好地改善了大功率電機驅動的調速性能，為大型塔式起重機的開發和制造奠定了基礎。但是，在塔機小功率電機驅動應用變頻驅動的話，除了要用高成本的變頻電機，變頻器的價格也不容小覷，其占變幅機構的成本比例也很高。變頻調速還必須配置減速電阻，相應的專門電阻箱既占安裝空間，又發熱消耗能量，還增加了故障點。
從以上各項功能對比來看，XD驅動與變頻器驅動均能實現小車變幅機構的平穩運行，減小起重吊鉤的擺動。
但是，XD驅動性價比更高，更能適應塔機小車變幅機構的平滑調速。
紅線框中的器件在改造中保留下來用作過渡連線，實際沒有使用，可以用接線端子代替。
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保留原自耦變壓器的主回路線，分別接入XD調速器的電源輸入和電壓輸出
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控制回路盡量保留與電源相關的線路（AC48V的公共線路）
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1、改造后線路更簡潔、明了，維修方便；
2、電控盤面元器件減少，節省了費用；
3、機構運行更平穩，消除了換檔的頓挫感；
4、充分利用原有線路和布局，改造時間短，不影響正常施工作業。
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