1.游乐设备中的斜坡提升
滑行类游乐设备的最大特点就是通过ATV7 1 变频调速装置带动斜坡提升链条，将车辆或船只输 送至滑行轨道最高峰，利用其势能沿着弯轨作继续惯性滑行。体验迅速下滑的高速冲浪、失重、离心 力及漂流等感受；欣赏漫天浪花水帘的奇景。沿途 配置其他的制动装置或辅助传动措施送回原站台出 发地。
26 m、15 m等大型激流勇进设备的提升控制就 是其中的典型。如图1所示。26 m激流勇进提升动 力采用90 kW电动机匹配110 kW的ATV71变频器， 而15 m激流勇进提升动力则采用55 kW电动机匹 配75 kW的ATV71变频器。
(a)激流勇进外观 （b)激流勇进应用变频器
图1
2.游乐设备中的U形轨道驱动
U型轨道运动设备的特点是由ATV71变频器调 速装置驱动轨道上的转盘或其他形式的车体、船体 作沿着曲轨加速、减速往复摆动、旋转和垂直摆动 的合成，配置动感的外观造型，使游玩的过程不断的体验超重、失重及迷旋等的剌激运动。
24座旋转迪士高、24座海盗船等游乐设备的曲 轨运动控制是其典型应用。如图2所示。旋迪的士 高的驱动动力选用的是2台22 kW电动机匹配55 kW 的ATV71变频器，另一组7.5 kW电动机匹配11 kW
的ATV71变频器；24座海盗船的驱动则选用 18.5 kW电动机匹配22 kWATV71变频器。
3.游乐设备中的快速升降吊舱由曳引电动机带动动滑轮通过钢丝绳及定 滑轮使乘客座舱沿竖直方向作快速升、降往复运动 的设备特点就是使乘客参与或预定控制体验瞬间的 快速升降带来的强烈超重、失重剌激。对快速、短距离制动有特殊要求。
18座跳伞塔游艺机设备的控制模式、形式等是其应用的典型。如图3所示。6个独立的吊舱分别由 各自的带制动的5.5 kW曳引电动机作动力，选配6 台7.5 kW的ATV71变频器作控制。
(a)跳伞塔游艺机外观（b)跳伞塔使用的ATV71变频器 图3
4.游乐设备中的回转驱动如图4所示。回转驱动游艺机是由ATV71变 频器调速装置驱动回转减速电动机，该动力再通 过减速装置带动中心轴的回转支承传动部件、桁 架支承系统、屋面结构、曲轴连杆机构及转台等，使得转台运行的平稳起动及平缓停车、制动恰当 和转台对位准确，使乘客乘坐舒适、疏散及时等优 点。转马类游艺设备的回转驱动选型为11 kW、15 kW三相交流电动机分别配置11 kW、15kW ATV71的变频器；风火轮的回转驱动应用选型则
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(a)回转类外观图之一（b)回转类变频器应用之一 图 4
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是千瓦动力配置千瓦的变频器。
5.游乐设备中的驱动装置变频器一拖多方案如图5所示。这类型游艺机设备的驱动特点是 由于驱动装置较大，需多个电动机的均匀分布驱动 平衡结构，同步驱动齿轮或其他形式的装置而达到特定效果。电动机电气输入参数一致，驱动具有平 稳、平衡、同步、多段速的配合特点。
本类装置的飞行塔设备45 kW的ATV71变频 器调速装置驱动8台4 kW电动机；观览车设备则 是22 kW的ATV71变频器调速装置驱动8台2.2 kW 电动机。
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(a) 一拖多方案之一摩天轮（b)分散驱动同步 图5
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由于ATV71变频器具有闭环、通信等非常强大 的控制功能，以及完善的过热、过流、缺相等保护 系统，应用起来非常方便。以下是其在本行业的具体应用特点。
1.与PLC的通信控制
U形轨道上来回摆动叠加旋转的运动形式或单 摆运动方式，也就意味着变频器控制需作频繁的正 反转驱动；摆动的过程是由低至高，由慢至快达到最高境界。这就要求电动机在不同的阶段提供不同 转速——即转速在一较大的范围内变化，换言之要求变频器输出多种频率的电源驱动电动机；而且驱 动电动机还得根据不同的运动方向按一定的转速正 转或反转。
这类设备的控制，变频器设定值来源必须为一连续的可调的来源，满足这样要求的可以有：模 拟量输入和通信输入两种选择。通信输入具有快 速传输、无级调速、无缝链接等优势，所以在设计 时选择了通信输入作为变频器设定值来源：按实际要求将所需的频率通过通信的方式传送到变频 器上作为设定值的来源，使变频器能按主控系统 的要求输出所需的频率，而且还能通过变频器通 信反馈的信息实时监测变频器的状况，清楚变频
器输出什么时候达到期望值。这为主控制系统提供重要的控制信息，为主控制系统更好地控制设 备提供了依据。
2. 斜坡提升应用模式
设备中的斜坡提升应用，是将游艺机车载或船只沿斜坡提升到轨道最高端放开再作惯性下滑，要 求大功率变频器控制输出与游艺机车载或船只挂链 必须同步，防止冲击抖动以免损坏机械结构；另一 方面是挂好链后作加速提升以提高设备的运营效率节约时间；再有就是待机状态需作减慢速度运行或 在待命状态以达到节能降耗、降低噪声及减少机械 磨损等作用。变频器恰如其分的切换速度在这类设 备中得到很好的应用。
这种类型的应用不用考虑惯量停车，且有防倒作用，斜坡上任何位置停车都可快速停下。因些这 类应用停机模式都设置成自由停车模式，相对其他 设备来说就省了制动电阻，无需用能耗制动，从而 节省一定的成本。
3. 快速制动效果的模式
由同一个主控系统分别控制多台变频器的游艺机设备，每个变频器独立控制各自的升降吊舱作出 快速的升降运动，产生一种特有的瞬间加速度达到 剌激、惊险的失重、超重效果。整体的相互间又产 生有上升有下降的错落有致的景观。
此类变频器的应用控制特点是第一加减速时间设定为很小的0.1 s，第二是切换速度、切换斜 坡时间快速，实现仓体的上行到顶前和下行到底 前都先必须作快速减速再停止并实施制动，避免冲底、冲顶的危险。该变频器虽然未设计编码器作 闭环的控制，但其优良的控制曲线特性足已满足 使用要求。
4. 回转变速、定位效果的模式
旋转类的应用主要采用线性特性的U/f的控制 方式，速度和变频器输出频率成正比，控制设备的平稳速度过渡，就只需要控制频率的平稳过渡，这 就是变频器的长处了，只需简单的设置，令变频器 选择频率设定值的来源为固定频率，再把固定频率 设置为自己需要的几个级别值，实现速度的快慢控制和平稳过渡。
采用固定的数字量输入作为命令源，主要是为增加变频器的可控制性及其对设备的安全性。数字 量比其他输入拥有更强的抗干扰能力，这样一来对 于变频器控制更为可靠，变频器接收的命令更为直 观、可靠不易受干扰。而且命令源与设定值来源分开两不同途径输入，增加了主控制系统对变频器的 控制限制：必须两者同时具备变频器才动作。这样 变频器可控性大大增加，抗干扰能力大增。设备的 安全性也提高了。
5. —拖多的控制模式
由一台变频器同时拖动多台电动机带动回转支承旋转项目，这类项目的特点之一是旋转惯量 很大而又需作频繁起动与停止，多个动力的功 率、转速等电气参数是一致的，而且分布排列均 匀。运动形式也只需实现速度的快慢控制和平稳过渡。
因而其控制方式上与回旋转类有相同之处，除参数曲线稍加注意之外，每个电动机和变频器 之间增加电气检测开关，保证PLC控制系统能实时掌握电动机的运行是否正常，从而控制变频器 是否运转或关闭处于安全状态。在快速制动环节 中，充分利用其制动单元配合制动电阻达到最佳 制动效果必不可少。
6. 变频器的主要参数设置举例
1) 通信地址：1;通信比特率：19.2 kbit/s； Modbus格式：8N2;通道模式：隔离；给定1通道： Modbus；电动机热保护电流：120 A;电流限幅： 160 A;宏设置：网络通信；停车模式：斜坡；飞车起动：YES;负载平衡：YES;电动机控制类型：开 环电流适量控制SVCI。
2) 负载特性：恒转矩；最低频率：5Hz；最高 频率：50 Hz；停车方式：减速停车；加速时间：
0. 1 s；减速时间：0.1 s；指令来源：外部端子；电动机热保护值：7 0%。
ATV71变频器在游乐设施项目中的应用方案， Modbus通信、模拟量、数字量等控制方式多样可选；控制曲线依设备特性调整，内置制动单元减少安装 空间；调试面板全中文界面适合我国国情等优点， 在游乐行业中配合PLC控制系统的解决方案，是自 动化控制系统中的一种有效组合。
同时，ATV71变频器产品背后具有强大的、 良好的技术支持；完善的技术文档；使得项目设 计在前期的参数选型、具体原理连接应用、现场调试等，都能找到相对应的技术服务支持。这种 方法对其他生产线或设备的控制也有一定的参考 作用。EA
(收稿日期：2011.06.16)
环球嘉年华是近年来从欧洲兴起的一项形式新颖的游乐活动。活动采用移动式游乐设备，一般在一个 地点举办一至两个月便立即转换地点，因而给安全监 察和检验工作增加了一定难度。2003年，嘉年华活 动首次在我国上海登陆。
为保障人民生命和财产安全，2月24日，国家 质检总局向全国各地质量技术监督部门下发了！关于加强嘉年华等游乐活动中大型游乐设施安全监察工作 的通知》。通知中要求,各地质量技术监督部门依据 !特种设备安全监察条例〉，加强对嘉年华等游乐活动中大型游乐设施的安全监察工作，对不符合规定的设 备要坚决封停。
通知要求，嘉年华游乐活动的承办单位必须在活 动举办前6个月，将有关活动计划书面告知国家质检总局特种设备安全监察机构。在中国境内使用的首台 (套）大型游乐设施必须按照有关安全技术规范要求进行型式试验和安装监督检验；承办单位应当对大型 游乐设施的使用安全负责。对大型游乐设施的安装过 程严格控制，并对大型游乐设施安装安全质量及施工 安全负责；承办单位应当加强大型游乐设施作业人员的岗前培训和管理；承办单位应当按照有关规定向使 用所在地的地、市级以上特种设备安全监察机构进行 注册登记。
(省特检所业务技术科)
