一、振動(dòng)錘簡介
振動(dòng)錘技術(shù)始于20 世紀(jì)二三十年代前蘇聯(lián)的BARKEN公司，其原理是通過兩個(gè)偏心齒輪的相對運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生上下振動(dòng)，使被作用的物體和周圍的土層分開，降低摩擦阻力，達(dá)到沉拔的目的。目前的振動(dòng)樁錘可以分為兩大類。一類采用回轉(zhuǎn)式激振動(dòng)器，也就是通過偏心軸重心與回轉(zhuǎn)中心不重合的軸或帶有偏心塊的軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來產(chǎn)生振動(dòng)另一類采用往復(fù)式激振器，通常是液壓油驅(qū)動(dòng)活塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生振動(dòng)。采用回轉(zhuǎn)式激振動(dòng)器的，如果激振器的驅(qū)動(dòng)裝置為電動(dòng)機(jī)，則是電動(dòng)式振動(dòng)樁錘；如果激振器的驅(qū)動(dòng)裝置為液壓馬達(dá)，則是液壓式振動(dòng)樁錘；振動(dòng)樁錘是樁基礎(chǔ)施工中的重要設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、港口、碼頭、橋梁等的施工建設(shè)，具有打樁效率高、費(fèi)用低、樁頭不易順壞、樁的變形小等優(yōu)點(diǎn)。
二、普傳PI9200電流矢量變頻器簡介
普傳 PI9200 變頻器是普傳公司最新推出的PI9000 系列大家族的一員，是普傳科技基于電機(jī)運(yùn)行與控制最新理論和技術(shù)成果，推出的全新高性能電流矢量變頻器。通過對電機(jī)磁通電流和轉(zhuǎn)矩電流的解耦控制，實(shí)現(xiàn)了對轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)和準(zhǔn)確控制，可以高精度進(jìn)行寬范圍的調(diào)速運(yùn)行和轉(zhuǎn)矩控制；可廣泛應(yīng)用于冶金、化工、是有、紡織、電力、建筑等多行業(yè)多設(shè)備的調(diào)速控制。
三、變頻器在振動(dòng)錘上的控制原理及使用優(yōu)點(diǎn)
傳統(tǒng)振動(dòng)樁錘不能根據(jù)不同的工況和土質(zhì)改變振動(dòng)頻率和偏心力矩，使其使用受到了很大的限制。即使有個(gè)別振動(dòng)樁錘實(shí)現(xiàn)了變頻和變矩，但由于是采用更換傳動(dòng)皮帶輪來改變振動(dòng)頻率或人力手動(dòng)調(diào)整偏心塊的相對角度來改變偏心力矩，使得變頻或變矩過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，無法滿足現(xiàn)代復(fù)雜施工現(xiàn)場的要求。利用普傳PI9200 變頻器可輕松實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)電動(dòng)式振動(dòng)樁錘的變頻、變矩的控制；前面已經(jīng)介紹，電動(dòng)式振動(dòng)樁錘是用電機(jī)驅(qū)動(dòng)激振器的，用變頻器對電機(jī)進(jìn)行速度或者轉(zhuǎn)矩控制，就可以輕松實(shí)現(xiàn)振動(dòng)樁錘的變頻和變矩。變頻器在振動(dòng)錘上的使用具有顯而易見的優(yōu)點(diǎn)：
1. 由于變頻器的應(yīng)用，減小了對電網(wǎng)的沖擊，特別是在山區(qū)施工場地變壓器容量不夠或者線路過
長的地方效果尤為明顯；
2. 可以很據(jù)不同工況和土質(zhì)，按需要調(diào)整振動(dòng)頻率和控制轉(zhuǎn)矩；
3. 減小了啟動(dòng)過程對電機(jī)、激勵(lì)器等機(jī)械結(jié)構(gòu)的沖擊，延長設(shè)備壽命；
4. 普傳PI9200優(yōu)良的逐波限流功能，大大降低了瞬間電流沖擊引起的頻繁過流保護(hù)；
四、現(xiàn)場案例
1、現(xiàn)場介紹
本案例現(xiàn)場是重慶市永川區(qū)關(guān)門山水庫大橋，工程需要橫跨水庫架一座大橋，震動(dòng)錘在施工中用于將鋼管打入河床；
2、普傳PI9200變頻器在現(xiàn)場的應(yīng)用
1）現(xiàn)場情況：振動(dòng)錘電機(jī)為90W 的6 極三相異步電機(jī)；之前該現(xiàn)場使用過“德XX”、“人民XX”等其他品牌變頻器，也用過普傳PI7800系列變頻器，功率均選用的110KW通用型。這三臺變頻器在現(xiàn)場都不能勝任工況，要么根本不能啟動(dòng)，要么偶爾能啟動(dòng)但大部分時(shí)間不能啟動(dòng)，最好情況也是好不容易能啟動(dòng)了但是帶鋼管震動(dòng)就保護(hù)；根據(jù)現(xiàn)場情況，決定選用普傳PI9200 110G3變頻器。
2）變頻器控制方式：現(xiàn)場控制很簡單，就是端子臺控制正轉(zhuǎn)、外接電位器調(diào)速，這里就不用給出控制線路圖了。
3） 調(diào)試過程：接線完成，檢查無誤，現(xiàn)場電壓430V偏高，但了解到變壓器容量只有160KVA，估計(jì)帶載電壓會(huì)下降。首先電機(jī)控制模式采用V/F 方式，設(shè)置外接電位器調(diào)速和端子控制，正確輸入電機(jī)參數(shù)外，其他參數(shù)暫不做任何調(diào)整。振動(dòng)錘不夾鋼管，吊起來空中空震動(dòng)；啟動(dòng)變頻器，頻率上升到8HZ左右有一個(gè)短暫的下降，是普傳PI9200優(yōu)良的逐波限流功能起作用了，之后一路上升至50HZ完成啟動(dòng)；鑒于這種情況，決定改用無感矢量控制方式，首先對電機(jī)進(jìn)行靜止參數(shù)自學(xué)習(xí)，完成之后啟動(dòng)變頻器，在默認(rèn)30S時(shí)間內(nèi)順利達(dá)到50HZ，運(yùn)行10分鐘左右，一直監(jiān)視電流電壓，輸入電壓下降到390V，電機(jī)工作電流120A，一切正常；停機(jī)，振動(dòng)錘夾鋼管按正常生產(chǎn)工序工作，啟動(dòng)變頻器直到打完一根鋼管一切正常，監(jiān)視電流在120-168A之間隨著鋼管的深入逐漸增加，三相平衡；按正常工序又接連打了兩根鋼管，一切正常，調(diào)試完成，結(jié)果很滿意。
4）參數(shù)設(shè)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) 調(diào)試注意事項(xiàng)：由于采用無感矢量控制，要求必須對電機(jī)進(jìn)行參數(shù)自學(xué)習(xí)，本現(xiàn)場電機(jī)和負(fù)載脫開比較困難，所以選用了電機(jī)靜止參數(shù)自學(xué)習(xí)；
3、維護(hù)保養(yǎng)：由于現(xiàn)場在戶外，必須注意防雨防雷，變頻器必須可靠接地；
五、總結(jié)
通過上述現(xiàn)場，普傳PI9200變頻器優(yōu)良的低頻轉(zhuǎn)矩和逐波限流功能，特別是高性能的電流矢量控制，完全勝任振動(dòng)錘的變頻器控制，值得推廣！
六、參考文獻(xiàn)：
1、百度百科《振動(dòng)錘工作原理》；
2、普傳PI9000系列高性能矢量變頻器選型手冊；
