矩形頂管機是一種使用盾構法的隧道掘進機。頂管機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面。挖掘、排土、襯砌等作業在護盾的掩護下進行。頂管機主要有主驅（刀盤）和輔控設備。

技術要求：

☆   矩形頂管機的主驅機構主要是采用無編碼器的開環矢量控制，一般采用一臺變頻器帶多臺電機，對變頻器的開環矢量控制性能有一定的要求；

☆   在矩形頂管機應用中電機聯軸器從負載上脫開非常麻煩，要求變頻器能夠帶負載做自學習；

☆   在盾構機應用中經常需要刀盤電機工作在高速弱磁區，要求變頻器調速范圍寬，弱磁區帶載能力強；

☆   在大多數盾構機主驅動電機上，裝有機械保護的極限聯軸器，如果因意外的沖擊轉矩而發生“脫扣”，恢復起來非常麻煩。要求變頻器有精確的轉矩輸出限幅控制。

方案描述：

   矩形頂管機的主驅機構（刀盤）主要采用的是一臺變頻器控制多臺電機，控制一個刀盤，一個截面上有大大小小的很多刀盤組成。刀盤的負載則是由被挖掘區域的地質特點決定的，通常波動較大，對控制刀盤電機的變頻器提出的要求是控制各刀盤電機在負載快速波動的情況下仍能快速響應。此外，由于刀盤電機在掘進過程中承受的振動較大，編碼器的安裝會影響可靠性，因此，需要采用沒有編碼器的開環矢量控制。

   港迪高性能變頻器具備的開環矢量控制性能可以控制電機在零速輸出高達200%的電機額定轉矩，轉矩輸出一致性好，精度高，配合港迪專門為盾構刀盤系統研制的同步控制算法，可以快速響應刀盤負載的波動，且保證各刀盤電機的轉矩和電流的不均衡度控制在額定值的2%以下，能夠適應各種各樣復雜的地質條件。此外，港迪高性能變頻器內部轉矩限幅精度高，可在負載急劇增大時準確限制輸出的轉矩，避免采用電機輸出軸極限聯軸器情況下的“脫扣”現象，給盾構機刀盤機械系統的穩定運行提供保障。