近年來，隨著工程機械行業的迅猛發展，國內機械市場也形勢喜人。在起重機行業，變頻器憑借多種系統系統優點——避免了電動機的大沖擊電流、增加了系統的可靠性、延長設備使用壽命、控制精度高、降低了設備的整機成本、提高了整機的競爭力、調轉矩補償、實現精確控制等，在行業應用中愈發顯現優勢。

實際應用中，起重機行業又對變頻器技術有明確的位能負載、動態相應、矢量閉環、過載能力、IP防護等級等要求。如何在起重機行業更好更安全更節能地應用變頻器，成為業界關系的焦點。本期將圍繞起重機行業變頻器應用的相關問題進行討論，討論話題如下：

起重機行業變頻器應用的情況如何？（包括港機、電動葫蘆應用、變頻器制造商市場份額、品牌格局）變頻器如何更安全地應用于起重機行業？近年來變頻器產品在起重機行業有哪些新的動向？

深圳市英威騰電氣股份有限公司 

 起重行業銷售部經理 段蘇振

1.起重行業變頻器的應用情況：

起重運輸設備作為工業生產的特種設備，廣泛應用于工業生產的各種物流輸送領域，發揮著重要的作用。起重行業的變頻器市場容量大，且變頻器在起重機械中的使用有逐年上升的態勢。國內起重行業中的變頻器主要以國外歐美、日系品牌為主，國內外產品的主要差異體現在品牌知名度、市場占有率等方面。

07-08年起重行業變頻應用基本無國產品牌進入，主要以歐美日系為主。在行業應用上，港機由于功率比較大（一般在100KW以上），一直是起重行業變頻應用最大的領域，占起重變頻市場份額60%。在技術上，港機屬于門檻比較高的領域，目前依然主要是歐美、日系品牌為主，如西門子、ABB、安川。起重變頻另一重要領域電動葫蘆，目前也主要由日系品牌如安川占據。

相比在普通中小型起重領域的迅速發展，國產品牌在以上二領域的發展依然緩慢。其他如冶金起重領域，國產品牌也面臨著同樣的尷尬境遇。原因在于：一方面客戶對企業有品牌要求，品牌很大程度上又是業績呈現。在這樣的循環鏈條中，國產品牌還很難突破。另一方面，冶金、港機等起重領域，一般是多傳動，對產品線有很高的要求。產品線齊全的，有綜合解決方案的更容易獲得客戶認可。

2.起重變頻應用安全：

起重變頻應用的安全與可靠性非常重要。變頻企業需要從硬件與軟件方面進行加強。一方面，由于起重變頻應用的環境比較惡劣，如震動，港機的粉塵、腐蝕等。變頻器在器件選型上有更高要求；另一方面，如安全報閘的相關軟件功能設計對于起重變頻的安全也非常重要。在具體性能上，由于起重行業的特殊性，起重專用變頻器必須具備一些特殊的性能和功能：如四象限運行、高啟動轉矩、低速滿轉矩、快速的轉矩上升時間和機械制動器順序控制等功能。

英威騰自2008年開始拓展起重行業以來（首先從技術難度較高的港機進入），發展迅猛，已在港機、鋼鐵、起重、礦山、建筑等行業成功應用5000余臺，并為振華重工、太原重工、中信重工、廣州京龍等標桿整機廠配套。其中負載類型涵蓋了RTG/ RMG/STS、裝船機、卸船機、堆取料機、門吊、橋吊、浮吊、門座式起重機、塔吊、施工升降機、豎井提升機等各類起重機械。英威騰在起重行業的核心優勢來源于與行業標桿-振華重工的戰略合作，開發的起重行業專用變頻器，是基于振華重工多年生產起重設備的經驗并結合了眾多國外知名品牌的優點，通過機電優化設計，更能保證起重設備的安全、可靠、高效地運行。

3.新動向：

由于變頻器進入起重行業較晚，其在起重機械中的使用率還較低，仍有較大的拓展空間。隨著變頻技術的不斷發展，變頻器性能日益提高，變頻調速具有：機械特性硬、調速范圍寬、調速精度高、平穩性好、控制靈活和節能等優點，能夠更好地滿足起重設備安全、可靠、操作靈活、易維護等要求。隨著終端用戶對變頻器認知的提高，將會在起重行業獲得廣泛應用。對于國產變頻企業來說，客戶認可與更突出的性價比將是非常重要的考驗點。另一方面，開發出具有行業特色的可靠專用變頻器也是重要突破口。

深圳匯川技術股份有限公司   

起重行業產品經理兼技術總監 夏翔

1.起重行業變頻器的應用情況：

目前變頻器在起重機領域的應用主要為港機、電動葫蘆、通用橋門機。具體應用情況如下：

港機：主要設備已經基本實現全頻控制；大型設備（如岸橋、卸船機）已經普遍使用AFE有源前端；中小型設備（如場橋、門座機）開始進行AFE改造和旁路回饋制動改造；

電動葫蘆：變頻化的趨勢已經顯現；變頻器的現場（或出廠）調試需求成為變頻器在電動葫蘆領域發展的最大障礙；新標準要求電動葫蘆變頻器必須閉環運行或安裝超速開關，對電動葫蘆變頻改造形成困惑；目前國內主要生產的CD型電動葫蘆比國外落后了很多代，有關部門正準備通過電氣改造提升其性能；

通用橋門機：隨著歐式起重機的普及，變頻化的趨勢明顯；最大的起重機用戶——冶金行業，已經從定子調壓調速轉向變頻調速；通過變頻器來實現起重機節能，正在醞釀與嘗試的過程中。

2.起重機行業變頻制造商的份額和品牌格局：

國外品牌依然占主導地位——安川的市場份額超過50%,幾乎壟斷了中低端市場；ABB、西門子占市場30%以上，基本壟斷了高端市場；三菱、施耐德、威肯、羅克韋爾、丹佛斯、富士、收獲、艾默生等十多家進口品牌角逐起重市場；

國內品牌開始被起重行業所接受和認可——英威騰進入起重行業最早，市場占有率最高；匯川將起重行業作為戰略重點行業，投入最大、進展最快，口碑最好；新時達、麥格米特、正弦等20多個國內品牌推出了“起重專用變頻器”。

3.變頻器如何安全地使用在起重機行業：

起重安全問題不在變頻器，而在整個電控系統，甚至包含機械：包起帆1994年報告中指出的“低成本、低質量、低利潤”怪圈，起重行業至今沒有突破；橋式起重機專委會2012年年會專題報告指出，起重電控的品質不在功能完善，不在經久耐用，而在發生意外時能夠限制故障的擴大；起重機，特別是中低端起重機，目前安全問題形勢嚴峻。

4.起重機安全問題是個系統問題，

起重機安全問題是個系統問題需要從上層建筑、技術指導等多方面來分析。

從上層建筑來說，標準本身不能適應起重機大面積使用變頻的趨勢；高校、院所缺乏起重電控領域的研究，沒有行業電控專家，與世界先進水平差距拉大；沒有專注起重電控的協會、學會、雜志、論壇、高校專業等組織結構，有志之士求學無門；

在技術指導上，論文與書籍是關鍵。論文方面，專題會議專家論壇、重贊助不重品質，缺乏專題或專題與聽眾不吻合；雜志論文，登廣告著優先；網上論文，相當部分是為了職稱評定等非學術原因而寫；企業論文（解決方案），以宣傳產品和企業為主，技術含量低；書籍方面，《起重機設計手冊》電控內容和質量與機械相比落差太大；《使用起重機電氣設計手冊》主要是企業樣本的羅列；《起重電控設計參考手冊》由于作者能力和崗位的局限差強人意。

5.目前現狀

目前現狀是起重機故障（包括安全故障）成本過低，生產企業只求能用，不求完善；起重電控的設計基本不是設計，而是抄襲，“會家”很少；大量錯誤的設計方案已經變成了“約定俗成”的設計典范。

6.變頻器現在存在的問題有這幾項：

國外企業將自己不用于起重的變頻設備包裝成起重變頻銷往中國起重界；

國內企業自己沒有起重行業專家，僅根據個別用戶的指導打造“起重專用變頻器”；

中低端其中國際存在大量“約定俗成”的設計錯誤：

交流電抗器與直流電抗器問題——直流電抗器與交流電抗器用途相近，但成本較低，現在大部分變頻器標配了直流電抗器起重行業，交流電抗器是必備的，而使用交流電抗器后，直流電抗器不再必須，同時使用交直流電抗器還存在線路壓降過高的問題：或者不使用交流電抗器，或者同時使用交直流電抗器而造成隱患)；

故障輸出問題——有兩類故障，一類要求立即切斷電源，一類要求引起操作者注意
由于通用變頻器只有2個標配的繼電器輸出，制動器控制又用掉1個，大部分客戶只有1個故障輸出，或者不分故障大小一律緊急停機，或者忽略了應該引起操作員注意的故障隱患。更普遍的，根本沒有考慮過故障輸出問題，只是抄圖紙)；

外部故障輸入及處理問題——當外部發生故障時，必須通知變頻器切斷輸出（由于電容的儲能和斜坡停車設計，變頻器在斷電后仍能保持一定時間的動力輸出。許多起重機沒有設計這個輸入）。發生外部故障時，變頻器應該維持輸出直到制動器報警后再切斷輸出。否則會發生短時間的溜鉤。大部分變頻器沒有這樣的考慮；

EMC設計問題——國內起重機幾乎沒有滿足EMC標準的（變頻器EMC濾波器的使用、變頻器至電動機屏蔽電纜的使用，屏蔽電纜屏蔽層的接地）；通信電纜與電力電纜的走線；接地規范；安全參數設定問題（電動機過熱保護、電流限制和力矩限制）；

人身安全的保護問題——絕緣監測、加強隔離、漏地電流保護、RCD的使用。

7.解決起重電控（變頻器應用）安全問題舉措：

受配套企業單一的能力限制；匯川希望有志之士能匯聚，有志企業能共同貢獻，以期達到企業經濟利益與社會利益的平衡，同時，起重安全問題也需要得到國家的重視和扶持。