1．MOCON 定子调压装置简介

随着电力电子技术的发展，ABB定子调压装置已由原有的模拟量控制发展到数字量控制并包含丰富通讯功能。ASTAT10已大量应用于全球不同钢铁、码头企业中的起重机中， 其最大的优点在于在钢厂及码头的高温、高金属粉尘等恶劣的环境下还能安全可靠的运行。从提供的数据显示， 所有系统中的控制板可以在70摄氏度高温下正常工作（功率元器件在40度以上需降容使用），功率单元最高可以运行在85摄氏度高温下。

但现在ASTAT10产品处于停产期，即处于ABB不再生产ASTAT10产品、只提供ASTAT10备件的阶段。预计ASTAT10备件还只能持续提供7～8年，并且备件价格会越来越贵。

2012年5月，ABB又在ASTAT10数字调压驱动器的基础上推出了新一代的Mocon PC系列调压产品，Mocon PC系列产品不仅延续了ASTAT10的优点，更增加了各种适应性功能，如增加驱动器操作面板、提供Profibus DP上位机通讯接口、CAN总线结构、所有控制板接口采用D-sub结构使其更可靠、功率元件的过压过流能力更强、软件调试界面更加人性化等等。

Mocon PC定子调压系统是ASTAT定子调压的升级产品，Mocon PC系列产品正处于活跃期，即Mocon PC系列的产品、备件、技术支持都有长时间充分的保证。

Mocon PC定子调压系统采用了新一代的功率元器件，其耐压特性更为突出，峰值电流的过载能力更强。主控制板及相关接口板均使用了电气隔离的防护涂层，能对抗更为恶劣的环境。Mocon PC内部的控制软件也做了进一步的改进，对于电机的速度和力矩控制更为精准，特别是在力矩换向、接触器切换时的峰值电流抑制方面有较大提高，这样可以减小接触器触头的损耗。同时软件中还增加了制动器开闸控制、紧停回路控制、速度调节、电流调节等功能，总线通讯Profibus DP及CAN为客户提供方便的上位机监控接口，使得系统更为稳定可靠，从而保证设备的运行安全。

ASTAT产品从1968年诞生至今，在全球范围内已经售出超过1万件。其间，为了满足技术和安全的要求，产品也经过了多次升级换代，从ASTAT73发展到ASTAT10。但是四十年来，无论是元器件制造技术，驱动器的控制技术，还是安全的要求都发生了巨大的革新，原来的ASTAT产品已经不能完全满足用户的需求，需要技术上更安全、更可靠、更先进的产品。

ABB起重机部门研发的新一代驱动产品MoCon Robust®在设计上总结综合了前代ASTAT产品的优点，广泛征求了终端用户和起重机制造商的意见，并将这些优点和意见纳入到设计规范当中。最早于2010年试用于瑞典的Sandvik Steel钢厂130/32/6.3T行车及SSAB Lulea钢厂160/40T的改造项目。在确定其安全可靠、技术成熟的前提下，正式推广到全球市场。

2012年6月7日，在“ABB自动化世界”活动中，ABB MoCon Robust®系统进行了新品发布会，这是继瑞典、泰国之后的全球第三场发布会，同时也显示ABB希望在中国市场上给我们的客户提供最新的起重机电控系统解决方案。

ABB定子调压MoCon Robust PC是一款基于相位角电压控制、相序逆转和最优转子电阻切换原理的四象限驱动器。大多数平移机构只需使用一个简单的转子回路，其中每个电机带一个固定电阻器并且不使用接触器。起升机构需要使用2、3或4个接触器。

该产品以安全经济地满足重工业标准为设计目标，温度高达70℃的炼钢环境和导电粉尘等苛刻条件为该装置的一般工况。

功率模块仅采用风冷方式，因为水冷不适于铁水处理环境。

该系列采用单体式设计，采用最新的自动化数字信号处理器和部件，确保其在预期服务年限内都能安全可靠运行。单体式设计符合高可靠性要求，如运动单一故障的容错性、日后升级改造以及起重机冗余策略等问题，极大地简化了工程设计方案。

ABB广泛征求了终端用户和起重机制造商的意见并将其纳入设计规范中，以满足重工业的运营需求。这些需求包括减少停机时间、减少机械零件（如齿轮箱和轮子）磨损、将安全和支持集成到工厂信息化系统中。MoCon Robust PC通过ProfiBus DP或CAN通讯链路连到上位机系统，另外一条CAN总线用于主从式通讯和外部远程I/O。

MoCon Robust PC驱动器适合改造带旧绕线式异步电机的起重机以及有特殊安装要求的场合，如柜式安装或不希望安装空调系统的场合。

MoCon Robust PC拥有坚固的操作面板及清晰醒目的触摸按键。面板可显示故障信息、历史、信号和参数值。参数只有在确认权限正确后才可以修改。面板上还有专门的LED指示灯指示所有的输入和输出信号。

需要特别指出的是：新一代ABB定子调压调速装置既可用自带的高智能面板调试，也可用便携式PC（USB口即可）调试，有专门的PC调试软件CMT200，既可用于调试，也可用于实时监控、参数曲线打印、文件保存，极其方便。

2．MOCON 定子调压替代原有的ABB ASTAT

如果用户原有的定子调压装置为ABB ASTAT产品，为了保证以后的互换性、通用性，我公司建议采用ABB公司的新一代定子调压调速装置MoCon Robust PC装置进行升级更换。

ABB定子调压调速装置MoCon Robust PC作为标配，已经集成了PROFIBUS-DP及CAN通讯接口，在不增加任何费用的情况下，每个装置只需一个DP连接器插头，即可把装置连接到PLC网络，这样原来控制屏内的控制继电器都可去除，线路更加简洁。

外围安全及控制回路将按照ABB标准硬件设计做相应改动，抱闸接触器及转子接触器的控制不可与PLC等类似控制器件控制，它直接受控于Mocon PC的DO点，制动器及转子的控制是有着3ms解析度实时运行控制中集成的部分，原先的转子接触器可继续使用。原PLC系统所有I/O接口定义不变, 只是与Mocon PC连接的端子有所不同。基本输出点包括：转子接触器K1、K2、K3控制，制动器控制，风机控制，故障输出。基本输入点包括：ASTAT启动信号，主令控制器零位，主令正转，主令反转，主令2档指令，主令3档指令，主令4档指令，制动器反馈信号，上升减速信号，上升终点信号，下降减速信号，下降终点信号，超载信号，超速信号，热继电器信号。速度反馈仍然延用原有的脉冲编码器进行反馈。

3．定子调压调速系统原理

调压调速系统是通过改变三相异步绕线电动机的三相定子电压，进而对电动机进行调速的现代交流电动机调速系统。 利用晶闸管的可控性，在三相异步绕线式电动机的每相定子绕组上串接了一组（正反向并联）的晶闸管，通过控制电路输出的触发电压，决定晶闸管的导通角，进而由触发电路触发晶闸管，改变电动机定子电压。当电动机定子电压降低时，电动机的驱动力矩就降低，电动机的运行速度就降低。因此通过改变定子电压，可以改变电机的运行速度。但调压调速系统必须是速度闭环系统，方能满足调速的要求。因为只有具有速度检测环节，才能实时检测电机运行速度并反馈给控制装置，控制装置按照检测到的速度实时改变晶闸管导通角改变定子电压，来调整负荷波动所产生的速度波动，使电动机始终运行于给定信号所要求的速度值上。闭环的调压调速系统具有调速范围大、速度波动率低等特点。由于定子调压调速系统不会降低三相异步电动机的过载能力，所以被广泛应用于冶金起重机起升机构上。