矩形頂管機(jī)是一種使用盾構(gòu)法的隧道掘進(jìn)機(jī)。頂管機(jī)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(jìn)邊對土壤進(jìn)行挖掘。該圓柱體組件的殼體即護(hù)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(yè)在護(hù)盾的掩護(hù)下進(jìn)行。頂管機(jī)主要有主驅(qū)（刀盤）和輔控設(shè)備。

技術(shù)要求：

☆   矩形頂管機(jī)的主驅(qū)機(jī)構(gòu)主要是采用無編碼器的開環(huán)矢量控制，一般采用一臺變頻器帶多臺電機(jī)，對變頻器的開環(huán)矢量控制性能有一定的要求；

☆   在矩形頂管機(jī)應(yīng)用中電機(jī)聯(lián)軸器從負(fù)載上脫開非常麻煩，要求變頻器能夠帶負(fù)載做自學(xué)習(xí)；

☆   在盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用中經(jīng)常需要刀盤電機(jī)工作在高速弱磁區(qū)，要求變頻器調(diào)速范圍寬，弱磁區(qū)帶載能力強(qiáng)；

☆   在大多數(shù)盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動電機(jī)上，裝有機(jī)械保護(hù)的極限聯(lián)軸器，如果因意外的沖擊轉(zhuǎn)矩而發(fā)生“脫扣”，恢復(fù)起來非常麻煩。要求變頻器有精確的轉(zhuǎn)矩輸出限幅控制。

方案描述：

   矩形頂管機(jī)的主驅(qū)機(jī)構(gòu)（刀盤）主要采用的是一臺變頻器控制多臺電機(jī)，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(fù)載則是由被挖掘區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)決定的，通常波動較大，對控制刀盤電機(jī)的變頻器提出的要求是控制各刀盤電機(jī)在負(fù)載快速波動的情況下仍能快速響應(yīng)。此外，由于刀盤電機(jī)在掘進(jìn)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(huán)矢量控制。

   港迪高性能變頻器具備的開環(huán)矢量控制性能可以控制電機(jī)在零速輸出高達(dá)200%的電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩輸出一致性好，精度高，配合港迪專門為盾構(gòu)刀盤系統(tǒng)研制的同步控制算法，可以快速響應(yīng)刀盤負(fù)載的波動，且保證各刀盤電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和電流的不均衡度控制在額定值的2%以下，能夠適應(yīng)各種各樣復(fù)雜的地質(zhì)條件。此外，港迪高性能變頻器內(nèi)部轉(zhuǎn)矩限幅精度高，可在負(fù)載急劇增大時準(zhǔn)確限制輸出的轉(zhuǎn)矩，避免采用電機(jī)輸出軸極限聯(lián)軸器情況下的“脫扣”現(xiàn)象，給盾構(gòu)機(jī)刀盤機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。