工礦企業橋式起重機方案概述

方案概述

      橋式起重機是工礦企業中應用十分廣泛的一種起重機械，QD型橋式起重機，使用頻繁，橋式起重機電力拖動系統多采用繞線式交流異步電機，轉子回路內串入多段外接電阻調速，采用凸輪控制器、繼電器、接觸器控制。

這種控制系統主要缺點是：

      （1）大車、小車、吊鉤主起升；拖動運行系統采用變阻調速，運行性能差，而且電阻元件使用普通康銅材質，性脆易斷裂，故電阻燒損和斷裂故障時有發生，又制成柵狀，高溫時易彎曲變形造成短路事故，電纜燃燒和損壞。

      （2）電機轉子串電阻調速屬能耗型轉差調速，能耗大，機械特性軟，調速范圍小，平滑性差。

      （3）由于現場環境中的金屬粉塵、有害氣體對電動機集電環、繼電器的腐蝕與短路，再加上繼電器、接觸器控制系統切換頻繁，起動時，沖擊電流大，因此觸頭燒損、電刷冒火、電動機燒損故障時有發生，故障率高。

      （4）調速平滑性差，對減速機、連軸器、鋼絲繩的機械沖擊大，影響使用壽命。

      （5）系統抱閘是在運動狀態下進行的，對制動器損害很大，閘皮磨損嚴重而引起的安全隱患。

      隨著電力電子技術的飛快發展和軟件技術的成熟，變頻器的性能和可靠性都有了很大的提高。因此，在橋式起重機上應用變頻調速技術，可實現橋式起重機的升降，小車和大車機構的無級調速，從而極大地提高了系統運行的安全性和性。

      2、變頻調速改造方案

      對擔負工廠橋式起重機的大、小車電力拖動系統，吊鉤升降、電力拖動系統進行變頻調速技術改造，以改善其操作性能、降低故障率能耗率。橋式起重機的電氣傳動系統工作原理如下。

      2.1 變頻調速改造方案設計

      橋式起重機的電氣傳動系統改造的具體設計方案是：

      （1）用4臺安川變頻器來控制5 臺電機，實現重載啟動與變頻調速， 應考慮125% 額定重量的過載能力。

      （2）電氣控制系統中、原各電氣控制柜和繼電器、接觸器一律取消，更換為新電氣控制柜，控制柜采用封閉式另加散熱風扇、空氣過濾器，是用來防護粉塵對電氣元件的危害。安川變頻器采用的是日本安川CIMR-HB4A(H1000)、CIMR-AB4A(V1000)、CIMR-AB4A(A1000)系列起重專用安川變頻器。

      （3）調速方式采用無PG矢量控制功能的變頻調速系統，轉速由中間繼電器調速控制器控制。

      （4）制動方式采用再生制動、直流制動和電磁機械制動相結合的方式。運行（重物下降）時，采取在變頻器直流回路內接入制動電阻的方式消耗掉再生的電能，把運行的大、小車和吊鉤迅速而準確地停止住（速降為2-3HZ）。吊鉤作業時，常常有將重物在半空中停留一段時間的現象（如重物在空中平移或突然停電時），變頻調速系統雖然能使重物停住，但因容易受到外界因素的干擾（如平移時常出現斷電），可靠性差。因此，還必須同時采取電磁制動器進行機械制動以配合可靠完成作業。

      由于繞線式異步電動機散熱風扇是一體的，在低頻率速運轉時達不到散熱效果，所以要在每臺電動機上加一臺單控制的微型軸流風機，完善地達到散熱效果。避免電動機長時間低轉速所產生的高溫現象。

      2.2 電氣工作原理

      （1）系統的控制指令，由司機室聯動臺專用主令電位控制器Ks、給出，控制變頻指令：上升、下降、加速、減速，平滑調速。吊鉤升降、機構制動打開由變頻器輸出繼電器驅動制動器控制接觸器Cs、使制動器、微型軸流風機動作。

      （2）變頻器有短路、過壓、缺相、失壓、過流、超速、接地等各種保護功能和故障自診斷及顯示報警功能。當變頻器出現短路、過流等故障時，變頻器給出故障信號，并停止輸出，切斷變頻器電源，控制制動器抱閘，并發出報警信號。

      吊鉤升降、機構除了變頻器內部有保護功能外，還設置了線路保護：

      （1）零位保護，由主令控制器零位觸點實現此功能；

      （2）限位保護，由高度限制器實現；

      （3）線路設有低壓斷路器作為短路保護。

      （4）小車運行機構電氣拖動系統小車運行機構由一臺變頻電機驅動，采用1 臺變頻器控制，系統控制方法與起升機構電氣傳動系統類似。

      （5）大車運行機構電氣拖動系統大車運行機構由兩臺變頻電機驅動，采用1臺變頻器控制，系統控制方法與小車運行機構電氣傳動系統類似。