50T双梁门式起重机电气技术

50T门式起重机（变频调速）

1.根据招标文件描述，本起重机采用PLC+变频调速控制方式即可满足要求。

具体概述如下：

1.1电气部分：

包括供电电源，起升机构，大小车运行机构的配电、控制、保护、信号，监控及照明控制。本起重机各机构的程序控制由可编程序控制器(以下简称PLC)控制。各机构的操作通过地面遥控方式进行；遥控发射器，电脑监控系统及重量显示屏安装在地面控制室内，便于操作，监控。

1.1.1 供电电源:

交流三相四线制380V/220V 50Hz

主回路为交流380V, 控制回路为交流220V,

PLC输入回路为直流24V。

1.1.2 用电设备:

起升电动机：YZP225M-8 26 KW

大车运行电机：YZP180L-8 2×13KW

小车运行电机：YZP160M2-6 5.5KW

整机用电设备总容量：约57.5KW

1.1.3控配设备：

配电柜内装有总电源开关，当设备不工作或检修时总开关可做隔离开关切断总电源用。配电柜及变频柜等安装在桥架上面的电器室内，电器室内装有摄像头，以便监控电器的正常运行。柜内装有总断路器，总接触器，PLC，控制回路所用的变压器，以及中间继电器和微型断路器。柜内还装有各机构及大车的控制、保护元件。在小车上，小车底部，大车端梁两侧各放一只摄像头，以方便监控各机构的运行状况，及吊具的挂钩情况。

1.1.4 电线、电缆

固定电线采用软电缆。控制箱内控制回路配线为 1.5mm2,动力回路配线与控制设备规格及引出电缆截面相适应。

电线、电缆集中经过的门机大梁、端梁的电缆均采用电缆敷设。引至各元气件而可能受到机械损伤的电缆应穿金属管敷设。

2. 试车前的准备

门机所有电气设备安装完毕试送电前应先作以下工作：

2.1 检查所有电气设备及安装接线是否符合图纸要求，电器元件安装是否牢固，各元件及连接导线有无松动和脱落。

2.2 检查各电气元件动作是否灵活，元件参数是否符合设计要求，擦净各带电部分的油污。

2.3 检查各电机、电缆、控制柜绝缘电阻值是否符合有关规程要求，并做好记录。但要注意PLC和变频器是不能用摇表摇测的。

2.4 检查调整各机构保护用的行程开关，看其动作是否符合运行要求。

2.5 接通PLC电源，在控制室内用遥控器操作各机构，检查PLC各输出点运行是否正确，同时观察电脑显示器内相应的显示状态是否对应，检查各个机构动作方向与机构实际运行方向是否一致。

通过以上调整后，整机方可正式送电。合上总开关再按下遥控器启动按钮后，就可以操纵遥控器控制各机构动作。总接触器吸合约两秒后，各机构主回路电源准备完毕。当需要停车时,可按遥控器急停按钮使总接触器断开，整机断电。当遇紧急情况需要紧急停车时可按紧急按钮使总断路器脱扣，整机断电。

各机构试车前应该用遥控器F1按钮接通电铃，发出开车预报音响。

3. 起升机构的操作:

起升机构采用变频电机驱动，现以此为例(起升机构电气控制原理图)。

起升机构的主要任务是用来起吊集装罐，因此要求安全可靠，操作方便，起制动平稳，尤其低速性能要好，要求能准确停车。起升电动机选用一台变频电动机驱动，并装有旋转编码器，采用闭环矢量控制；档数为4-0-4的无线遥控器控制机构的上升和下降。

具体操作程序如下：

3.1 首先按下启动按钮，这时遥控指示灯显示绿色，变频器显示”0.00”，处于运行准备状态。（关于变频器的说明详见变频器使用手册）

3.2 上升第一档：为最低速档。

当遥控器打向上升第一档时，变频器依据PLC发出的指令，电机开始建立扭矩，此时电机风机接触器吸合，风机转动。当扭矩达到允许范围后，抱闸打开，电机开始低速平稳上升。此速为最大速度的0.2倍。

3.3 上升第二、三，四档：亦是调速档。

此时电动机转速依次增加，起升机构以较高的速度上升。

3.4下降第一挡：

此时操作与上升第一挡相同，在此过程中，变频器通过斩波器及放电电阻放电来达到匀速下降。

3.5 下降第二、三，四档：

与第一档相同。

3.6 当遥控器由上升或下降档快速回零位时，变频器首先电制动，从而避免在制动器抱闸前电机速度太快冲击变频器，又防止电机逆转，同时还可以减少由于制动器抱闸引起的机构震动，减轻制动闸瓦的磨损，延长使用寿命。

3.7 起升机构的保护：

a. 超载保护：本机构设负荷限制器一台，传感器安装在机构的卷筒轴承座上，显示仪表安装在控制室内，当上升载荷超过设定值时，负荷限制器动作，禁止机构上升。

b. 零位保护：本机各机构均设有零位保护。电机过载或上限位及下限位动作时都将切断零位连锁回路。机构开始运转或失电后恢复供电时，必须先将遥控手柄打回零位，然后再开始操作该机构，电机方能重新起动。

4. 大车运行机构的操作：

本机大车运行机构均采用变频调速方案，采用V/F控制方式。现以大车机构为例。(大车机构电器控制原理图)

大车运行机构采用两台容量为13KW的变频电机驱动，用档数为4-0-4的遥控器操作，各档都可以获得稳定、平滑的速度。

具体操作如下：

4.1 首先按下遥控器启动按钮，这时工作指示灯显示绿色，变频器显示”0.00”，处于运行准备状态。（关于变频器的说明详见变频器使用手册）

整个过程电动机运行在电动状态。操作遥控器“向左”或“向右”,可以实现大车机构的左、右运行。

4.2 向左运行：

将遥控器切到”向左”第一档，制动器打开。同时PLC也得到信号，向大车变频器发出向左低速运行命令，大车机构开始低速向左运行。

将遥控器切到向前第二档至第三，四档，PLC依次向大车变频器发出向左运行加速命令，大车电机逐级加速，大车机构最后稳定在变频器设定的速度下运行。

4.3 减速:

欲减速，应将主令控制器逐级打回，系统经惯性减速后进入低速运行。4.4 停车:

将遥控器打回”0”位，电机断电，制动器经延时断电抱闸停机，这样可以减轻机构停车时的冲击。

4.5 向右运行：

大车向右运行与向左运行原理相同，不再重述，各档速度值根据需要现场设定。

4.6 保护：

大车向左与向右运行，有终端限位切断正、反方向运行。大车由低压断路器实现变频器进线侧过载和短路保护。大车运行机构的变频器本身备有多种保护功能：包括变频器交流输入侧的过压、欠压保护，变频器直流母线的过压、欠压保护，接地保护和变频器输出端对电动机的短路及过载保护等。

5. 小车运行机构的操作：（原理与大车机构相同）

6. 照明信号及其它：

6.1 本机配有新型防震桥下照明灯，照明控制在遥控发射器上。

6.2 本机配有开机预报及终端安全限位装置：

a: 整机开机前可用遥控发射器F1接通电铃，发出开机预报信号。

b: 大车运行机构在进入终端碰到终端限位开关，自动停车。

6.3 接地:

本机需通过轨道可靠接地，所有电气设备的金属外壳、控制箱、台外壳、电缆桥架等都应与桥机金属构架有可靠的电气连接，接地电阻值应满足厂里总的防雷接地要求。

7.监控系统，人机界面：

操作员在控制室内操作电脑，可进行检测设备的工作状况及故障记录。如大车左行限位后，PLC相应的输出点断开，显示屏上就显示相应的点闪烁报警。使