15t_3t桥式起重机电气控制电路的变频改造
桥式吊车的电气改造
进 线 电源 的 改 造
时性及 动静触头接触压力发 生变化 ， 如不及 时调整 ， 桥 式 吊车 的 电源通 常采 用 磨 电拖 铁 （ 线 ） 滑 与受 可能造成缺相 ； 吊车 振 动 大 ， 触 器 敞 开 式 的 线 圈 ， 电器 （ 接 电刷 ） 接触供 电。轨道不平 ， 滑线不清洁 ， 常出 其 固定 螺 丝 容 易 松 脱 ， 圈移 位 后 ， 接 触 器 衔 铁 吸 现 回路 瞬 间接 触 不 良跳 电现象 ，此 情 况 在 公 司 一 原 线 使 合 不 到位 ， 成 线 圈 经 常烧 坏 ； 造 接触 器 铁 芯 及 衔 铁 接 料 外 桥 吊 车线 路 上 频 繁发 生 ， 尘 积 在滑 触 角 钢 上 ， 灰 触 面氧化 ， 磁严重 ， 漏 噪声 大 ， 别 安 装 驾 驶 室 内 的 造 成 接触 电阻 大 引起 接触 不 良。 特 主接 触 器 ， 大 的 漏 磁 ， 能 干 扰 吊车 工 的 听 力 和误 强 可 对 此 ， 们 采 用增 加 一 组 受 电器 的 办法 ， 决 跳 我 解 操 作 ； 触 器 体形 大 ， 修 维护 不便 等 。 接 检 电问 题 。安 装 示 意 图如 图 １ 。
《 装备制造技术）ｏ １ ） ｌ 年第 １ ２ ０期
桥 式 吊车 的 电气 改 造
蔡 亦锦
（ 建 省三 钢集 团 三 明化 工 有 限责 任公 司 ， 建 三 明 ３５０ ） 福 福 ６０ １
摘 要： 分析 了桥式 吊车未 改造 前普遍 存在 的 问题 ， 并据 此提 出一 些可行性的 改造方案 ， 总结 改造后取得 的效果 ， 重点
随着 自动 化 程 度 的不 断 提 高 ，智 能 型 设 备 已在 高 低 压 电气 上 逐步 推广 。 特别 是 Ｐ Ｃ技 术 、 频技 术 Ｌ 变 及 遥 控 系 统 的 快 速发 展 ，集 中控 制在 大 型 企 业 中应
行车电气控制系统变频调速改造设计
行车电气控制系统变频调速改造设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：摘要本设计基于可编程序控制器（PLC）和变频器的桥式起重机控制系统的改进。
阐述了交流桥式起重机在实际中的应用以及PLC在改造方案中的确定，亦涉及在改造过程中设备的选型。
本文以日本三菱公司FX2N系列PLC为例，讲述了PLC 在交流桥式起重机改造中的的控制方案。
与传统控制方案相比，采用PLC控制的桥式起重机可以简化繁重的设备，使控制更加安全可靠。
从经济效益与环境效益的角度分析，本设计虽然前期投入一部分资金用于购买PLC及变频器等设备，但是长期运行后的维修成本远低于原系统，并且节能可达30%左右。
设计中变频器通过PLC进行无触点控制，使设备运行更加准确，并且减轻了人员的劳动强度，提高了工作效率。
【关键词】桥式起重机、变频器、PLC、控制系统AbstractThis text discussion the improved design of bridge crane control system based on PLC and frequency converter. Introduced the application of Bridge crane, the application of PLC in reconstructive transform and choosing the device. The text takes Mitsubishi Japan FX2N PLC series as an example, introduced the control project of Bridge crane system. Compared with traditional control scheme，PLC-based Bridge Crane can Simplify the heavy equipment，and make control more safety and reliable. Analysis from economic benefits and environmental benefits, The maintenance cost is far below original system after long-term operation，and Saves about 30% of energy，beside a fond musts put into buying PLC and inverter and other equipment . In this design, Inverter non-contact programmable controller controls the equipment to run more accurate, as well as reduced labor strength, increased efficiency.【Key words】bridge crane; frequency converter; PLC; control system目录摘要 (1)1绪论 (1)2设计要求及方案选择 (4)2.1 系统设计要求 (4)2.2 题目分析 (4)2.3 系统方案选择 (5)3系统主要硬件介绍 (7)3.1 可编程控制器 (7)3.1.1 PLC概述 (7)3.1.2 PLC的系统组成与各部分作用 (8)3.1.3 FX系列PLC的特点 (10)2N3.2 变频器 (12)3.2.1 变频器的简介 (12)3.2.2 交-直-交PWM变压变频器基本结构 (14)3.2.3 三相异步电动机的变频调速 (15)3.3 限位器及安保电路 (18)4系统总体方案设计 (20)4.1 控制系统的I/O点地址分配 (20)4.2 控制各电机的变频器输入控制断的安排 (21)4.3 PLC系统选型 (22)4.4 变频器的选用 (22)4.5 电气控制系统原理图 (25)4.5.1 主电路图设计 (25)4.5.2 PLC接线图设计 (26)4.5.3 主、副钩起升机构设计 (27)4.5.4 大、小车运行机构设计 (28)4.6 辅助器件选择 (30)4.7 系统流程图 (33)4.7.1 大车控制系统 (33)4.7.2 小车控制系统 (34)4.7.3 升降控制系统 (35)4.7.4 升降悬停控制系统 (36)5系统软件设计 (38)5.1 三菱PLC编程软件简介 (38)5.2 运行流程图 (39)5.3 梯形图 (40)5.4 改造后桥式起重机工作过程 (44)6系统仿真及调试 (46)7设计总结与体会 (47)致谢 (48)参考文献 (49)1绪论1).传统桥式起重机控制系统存在的问题桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。
15T_3T桥式起重机电气操纵电路的变频改造
桥式起重机电气操纵电路的变频改造柳州市环城建筑工程劳务有限责任公司张XX15T/3T桥式起重机要紧由主钩（15T）、副钩（3T）、大车和小车四部份组成。
大车的轨道敷设在沿车间双侧的立柱上，大车可在轨道上沿车间纵向移动；大车上有小轨道，供小车横向移动；主钩和副钩都装在小车上，主钩用来提升重物，副钩除可提升轻物外，也协助主钩翻转或倾倒工作用，但不许诺两钩同时提升两个物件。
1 问题提出桥式吊车电气传动共有大车电动机2台，小车电动机1台，共5台，采纳转子串电阻的方式启动和调速。
由于工作环境恶劣，粉尘或有害气体对电动机集电环、电刷和接触器侵蚀较大，加上任务重、操作程序难以保证，冲击电流大、触头消蚀严峻、电刷冒火，电动机转子绕组所串的电阻因长期发烧而烧损、断裂，因此故障率较高。
电动机转子绕组串电阻调速，机械特性软，负载转变时转速也转变，调速成效差；转子绕组串电阻长期发烧，电能浪费大，效率低。
平均每一个月发生较大的故障5次，对生产阻碍较大。
因此，要从全然上解决桥式吊车的各类短处，只有利用PLC作为操纵装置并采纳变频器变频调速技术来解决。
2 改造方案桥式吊车电气传动系统选用了功能强、速度快的三菱FX2N-80MR型PLC操纵器。
由于该系统主若是一些逻辑操纵，因此以PLC作为操纵核心。
变频器采纳FR-A740型和FR-A540型，系统的组成方框原理图，如图1所示。
可行性分析桥式起重机的5台电动机都需要调速，因此各有独立的调速系统。
其中主钩、辅钩是位能负载，要求恒力矩、四象限运行，性能要求高，调速操纵较为复杂。
桥式起重机要求起动力矩大，低速时需大力矩输出，一样U/f操纵，转差频率操纵的变频器无法知足负载转变猛烈要求。
磁通矢量操纵方式是基于电动机的动态数学模型，通过坐标变换把异步电动机仿照成直流电动机的操纵方式，即将异步电动机的定子电流分解成产生磁场的电流分量（励磁电流）和与磁场相垂直的产生转矩的电流分量（转矩电流），通过操纵电动机的励磁电流和转矩电流大小、相位，就能够够对电动机的励磁电流和转矩电流大小、相位任意操纵，从而达到操纵电动机转矩的目的，也就操纵了电动机的转速。
桥式起重机电控系统改造
桥式起重机电控系统改造天车也称桥式起重机，主要用来起吊、放下和搬运重物、并使重物在一定距离内水平移动的起重、搬运的设备，它是由大车、小车、减速机、电动机、控制系统等设备构成。
客户公司是以生产镀锌钢卷为业务的加工型企业，由于钢卷的重量大、形状特殊，因此搬运完全依赖于天车，它的运转情况直接影响到公司的正常生产，甚至涉及到工人的人身安全。
一、问题的出现因为生产需求，在仓库及车间各装配2台25吨起重量的天车，在使用过程当中经常出现相同问题：（1）起动电流过大，对电网冲击大；（2）机械设备使用寿命过短，电机连轴器、钢绳等机械易磨损；（3）接触器、继电器等电器元件的触头、线圈经常烧坏；（4）电动机故障率高。
而维修天车属于高空作业，极不方便，而且天车故障很大程度上影响了生产进度。
基于上述原因，客户要求对天车故障全面检查，进行改进。
二、故障检查与分析经过详细的检查、试验以及分析，产生故障的原因有5个方面：（1）拖动电动机容量大，起动时电流对电网冲击大，而且电动机一直在额定转矩下工作，电能浪费严重。
（2）天车升降、小车、大车起动、停止速度过快，而且都是惯性负载，机械冲击也较大，机械设备使用寿命缩短，操作人员的安全系数较差，设备运行可靠性较低。
（3）天车每天需进行大量的搬运工作，由于绕线式电机调速是通过电气驱动系统中的主要控制元件---交流接触器并通过继电器来接入和断开电动机转子上串接的电阻，切换十分频繁，在电流比较大的状态下，容易烧坏触头、线圈。
同时因工作环境恶劣，转子回路串接的铜电阻因灰尘、设备振动等原因经常烧坏、断裂。
因而设备故障率比较高，维修工作量比较大。
同样小车、大车的运转也存在上述问题。
（4）在天车起升的瞬间，升降电动机有时会受力不均匀，易过载，直接造成电机损坏或者钢丝绳断裂。
（5）为适应天车的工况，操作人员经常性的反复操作，导致天车的电器元件和电动机始终处于大电流工作状态，降低了电器元件和电动机的使用寿命。
桥式起重机主回路、控制回路变频改造
变 频 节 能 及 软 起 动 系 统
流互感 器 ． 将 零序 电流 信号传 给 晶体 管放 大器 ． 放大 后传 给继 电器 ． 再 由继 电器控 制开关 设备 ． 使其 断 开
电源 。 若 有 一 台 电动 机 完 全 不 得 电 ， 而三相是平衡 的 ． 可 在 两 台 电 动机 总 线 路 上 安 装 欠 电 流 继 电 器 ． 当总 电 流 小 于某 值 时说 明 有 一 台 电动 机 不 得 电 ． 欠 电 流 继 电 器动作 ， 切 断 大 车 控 制 电路 ： 当 某 一 台 电动 机 过 载 时 ， 过 电流 继 电器 会 动 作 。 切 断 电源 。
关键词 ： 起重机； Ｐ Ｌ Ｃ； 变 频 器
Ｆ ｒ ｅ ｑｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｃｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏｎ Ｒｅ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ Ｍａ ｉ ｎ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ
Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏｌ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｂｒ ｉ ｄ ｇ ｅ Ｃｒ ａ ｎ ｅ
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ ． Ｏ １ ． ０ ８
动． 只需变频器 的容量足够 正常 的情 况下 ． 大车 由一 台变频器控制两 台 电动
机 同时 得 电 ， 就 能 满 足 同步 的要 求 。若 有 一 台 电动 机
有 断路或 匝间短 路 ． 造 成三 相不平 衡 ． 可 利用零 序 电
一
般采用 ｕ ／ ｆ 控制 。 采用磁通矢 量控制方 式的变频器 ．
调速 范围宽 、 过 电流 抑 制 能力 强 、 转 矩 控 制性 能 好 。 尤
其 可 以控 制静止 转矩 ， 满足 主 、 副钩 电动机 的工作要 求 。大车 、 小车 只用一般 的变 频调速 ｕ ／ ｆ控制 即可 ． 大
桥式起重机的变频改造
目前 ，在 许 多冶金 企业 中使 用 的桥式 起 重机仍
然采 用转 子 串电 阻进行 起动 和调 速 ，此种 传统 的起
动 和调速方 法存 在许多 弊端 ： １ 由于采用 绕 线式 电 （）
动机 ， 电动机转 子所 串电阻消 耗 电能 ， 造成 不必 要 的
ａ ｄ ｓ ｅ ｄ ｎ ｅ ｕａ ｉｎ ｔ ｉ ａ ｅ ｙ ｔｍａ ｉａｌ ｎｔｏ ｕ ｅ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃｏ ｖ ｒｉ ｎ ｒｆ ｍ ａｉｎ ｏ ｉｄ ｅ ｃ ａ ｅ ｉ ｅａ ｌ ｉ ｎ ｐ ｅ ｉ ｇ ｒ ｇ ｌｔｏ ， ｈｓ ｐ ｐ ｒ ｓ ｓｅ ｔｃ ｌ ｉ ｒ ｄ ｃ ｄ ｆ ｑ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ｅｏｒ ｔｏ ｆｂｒ ｇ ｒ ｎ ｎ ｄ ｔｉ， ｔ ｙ ｒ ｃ ｕ ｄ ｒｄｕ ｅｔ ｅ ｉ ｏ ｌ ｅ ｃ ｈ ｍｐａ ｔｃ ｒ ｎ ， ｉ ｃ ｕｒｅ ｔ ｍｐｒｖ ｈｅｓ ｆ ｔ ｎｄ ｒ ｌａ ｉｉ ｏ ｅ ｔ ａｅｙ ａ ｅ ｉｂｌｔ ｙ，ｒ ｄｕ ｅｔ ｅ ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｍｐ ｉｎ ａｔ ｒｔ ｅ ｔａ ｓｏ ｍａｉｎ． ｅ ｃ ｈ ｎ ｒ ｙｃ ｎ ｕ ｔｏ ｆｅ ｈ ｒ ｎ ｆ ｒ ｔ ｏ Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ ｒｎｓ ｕ ｅ ， ｐ ｅ ｓｎ ｏ ｒｓ ｐｙ， ＡＣ ａ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｙ ｒ ｔａ ｄ ｃ ｒ ｒ ｓｉ ｇ ｐ ｗｅ ｕｐ ｌ ｒ ， ｈ ｒ ｃｅ ｔｃ ｉ
摘 要 针对企业使用的桥式起重 机采用 电动机转子 串电阻进行起动和调速的传统方式 ，文 章较 为系统地对桥式
起 重 机 变 频 改 造 进行 了详 细 介 绍 ， 改造 后 可 以减 小 冲 击 电 流 ， 高 安全 可靠 性 ， 提 降低 能耗 。
关 键词 变频器 施压供 电 交 流 电弧 特性 文献 标 识 码 Ｂ 文 章 编 号 １０ —９ ３ ２ １ ）１０ ３ ・５ ０ １１４ （０ １０ —０ ５０ 中 图分 类 号 Ｔ ３ １６ Ｆ ３ ．
基于PLC的桥式起重机变频改造
摘要桥式起重机是企业生产中用来搬运货物的重要设备。
在长期使用后，某厂15/ST桥式起重机频繁的出现故障，使工厂的正常生产受到了严重的影响。
在不改变桥式起重机运行机构的条件下，可使用交流变频调速器和可编程控制器，对该设备的起升系统进行电气控制技术改造，并设计了配套的技术改造方案，主钩电机调速选用FR-A540-45 W变频器；副钩电机调速选用FR-A540-1 SW 的变频器；并使用三菱FX2N-80MR作为起升系统的电气PLC控制器。
本文结合交流变频技术与PLC控制技术，根据工厂设备的要求，绘制了变频器的端口接线图，定义可编程控制器的输入和输出端口并绘制端口接线图。
设计了起升装置的PLC梯形图；编写了相应的PLC控制程序。
解决了设备在控制过程中存在的安全隐患，提高了控制精度。
关键词:桥式起重机起升装置改造交流变频调速可编程控制器AbstractBridge crane is one of the important equipment used to transport goods in enterprise production. After using for a long time, a factory 15/2T bridge crane frequent malfunction, have seriously affected normal production of the factory.Without changing under the condition of bridge crane operation mechanism, can use ac frequency conversion speed regulator and programmable controller, the equipment of the hoisting system of electrical control technology renovation, and design form a complete set of technical transformation scheme, main hook to choose FR - A540-45 W inverter motor speed; Vice hook to choose FR-A540-motor speed frequency converter; And the use of mitsubishi FX2N-80-MR lifting system of electrical PLC controller.Based on the ac frequency conversion technology and PLC control technology, according to the requirement of the factory equipment, made port wiring diagram of the inverter, definition of the programmable controller input and output ports and draw port wiring diagram. Design the PLC ladder diagram of lifting device; Write the corresponding PLC control program. To solve the hidden trouble in security equipment in the control process, improve the control precision.Keywords: bridge crane hoisting device transform ac frequency control of motor speed programmable controller目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 桥式起重机的组成 (1)1.3 桥式起重机电气控制系统 (1)1.4 桥式起重机电气设备及功能 (2)1.5 桥式起重机电气故障分析 (3)1.6 改造方案研究 (4)1.7 本章小结 (5)2 桥式起重机电气改造方案研究 (6)2.1 确定起重机升降机构的电气系统改造方案 (6)2.2 本改造方案的优点 (6)2.3 本章小结 (7)3 三相交流异步电机变频调速和PLC控制技术基础 (8)3.1 三相异步交流电动机变频调速的优点 (8)3.2 变频调速器 (9)3.3 PLC控制技术基础 (11)3.3.1 可编程序控制器概述 (11)3.3.2 PLC的性能指标 (11)3.3.3 可编程控制器的分类 (11)3.3.4 可编程控制器的基本运用 (12)3.3.5 可编程序控制器的特点 (13)3.3.6 可编程控制器的组成及原理 (14)3.2 编程语言 (15)3.3 可编程控制器的工作原理 (16)3.4 本章小结 (18)4 起重机的电气系统改造硬件选择 (19)4.1 起重机升降装置改造前主要参数 (19)4.2 主钩电机与副钩电机基于功率的定型 (19)4.3 主、副钩变频器选型 (20)4.4 可编程控制器的选型 (22)4.4.1 可编程控制器的输入输出点表统计 (22)4.4.2 电气控制PLC的选型确定 (24)4.5 本章小结 (24)5 起重机起升装置的电气控制系统的改造接线 (25)5.1 可编程控制器的输入输出点定义 (25)5.2 起升装置的改造接线 (26)5.3 电气控制PLC程序设计 (28)5.4 本章小结 (29)6 桥式起重机电气系统改造施工及调试 (30)6.1 起重机改造设备的采购及施工 (30)6.2 本章小结 (31)致谢 (33)参考文献 (34)1 绪论1.1 选题背景桥式起重机是企业生产中用来搬运货物的重要设备，它是可沿轨道运行的桥梁式结构起重机。
桥式起重机电气调速系统的改造
桥式起重机电气调速系统的改造摘要：随着工业自动化的发展，PLC、变频器在设备改造中得到了广泛应用。
桥式起重机是工矿企业中应用十分广泛的一种起重机械，针对传统桥式起重机电气拖动系统能耗大、效率低、低速起动力矩小等问题，采用变频技术对桥式起重机电气拖动系统进行改造。
改造后的系统运行平稳，定位准确，安全性、可靠性大幅提高。
关键词：桥式起重机；电气调速；系统改造1前言起重机调速绝大多数需在运行过程中进行,而且变换次数多,故机械变速一般不太适合,大多数需采用电气调速。
随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，变频调速技术以其优异的调速、启动和制动性能、高效率、高可靠性和良好的节电效果在诸多领域得到了广泛应用。
因此，为提高桥式起重机运行的安全性和精确性，有必要采用变频器对桥式起重机电力拖动系统进行技术改造。
2桥式起重机变频调速系统的组成桥式起重机的运行机构由大车的横向运动，小车的纵向运动以及吊钩的升、降运动3个基本独立的拖动系统构成。
为保证起吊的重物能按要求准确定位，桥式起重机的5台电动机都需要调速，故各有独立的调速系统，所以主钩、副钩、大车、小车各配备1台变频器进行独立变频调速，并全部由1台PLC加以控制。
图1所示为PLC控制桥式起重机变频调速系统的组成框图。
图 1 PLC 控制桥式起重机变频调速系统组成框图由于起升机构是位能负载，对变频控制系统要求启动转矩大、零速满转矩，抓吊重物离开或接触地面瞬间的负载剧烈变化能平滑控制；在起升、下放和保持的过程中确保重物平稳不下落（溜钩），安全性能要求比较高。
因此，为了获得快速的动态响应，实现对转矩的快速调节，获得稳定的工作状态和良好的机械特性，选用矢量控制方式的变频器对桥式起重机的起升机构进行控制。
矢量控制的基本原理是模拟直流电动机转矩控制方法，通过矢量的坐标变换将异步电动机的定子电流分解成假想的产生磁场的电流分量（励磁电流）和与磁场相垂直的产生转矩的电流分量（转矩电流）分别加以控制，并同时控制两分量间的幅值和相位，即控制定子电流矢量，从而达到控制异步电动机转矩的目的。
起重机变频改造方案及流程
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桥式起重机变频改造通用方案的设计与实施
标较差 ， 在起动电流时容易对 电网造成大的冲击 。 起 重机常在额定速度下进行机械制动 ，存在着对起重 ２ 改造流 程 机的机构 冲击大 、 功率 因数低 、 线路损耗大 、 总体故 整个改造过程主要分为三个阶段 。第 一为变频 单位 都尝试对 电机的拖动方式进行改造 ，通过运用 控制系统设计 阶段 ，其首先应根据改造的实 际情况 交流变频调速技术来改善起重机调速性能 ，从而达 设计 出起重机变频 调速及控 制整套传动原理 图 ； 然 到节能和减少故障率 、 增加使用安全程度的效果。 后对主要 电气设备及部件进行设计及选取 ，其 内容 如何快速有效地在原有起重机的系统配置下 ， 制 主要包括先确定总配电柜 、各机构控制柜和操 纵 台 定一套行之有效的改造方案 ， 使桥式起重机变频改造 功能及数量 ， 再具体对各机构应配置的电动机 、 变频 既省时间和费用， 又能达到预期的效果 ， 是我们广大起 器 、 Ｐ Ｌ Ｃ 、制动单元及制动 电阻等主要电气设备进行 重机械施工、 使用单位一直摸索和追求的方向。 为了方 设计和选取 。 第二为电气设备及部件采购阶段 ， 根据 便各施工单位迅速掌握桥式起重机变频改造的流程及 设计 的参数 、 功能及数量 ， 联系合适的电气元器件供 要点，我们通过对某公司一台铸造起重机的实施变频 应商。第三为现场施工及调试阶段 ， 首先拆除原有不 改造 ， 总结相关技术经验 ， 制定 以下桥式起重机变频改 再利用的电器系统 ，电动机如仍使用的应进行保养 造通用方案 ， 供各施工单位及使用单位借鉴。 或更换变频专用电机 ，再安装配电柜和各机构控制 柜， 包括控制柜中的变频器安装 ， 然后对其他 电气设
桥式起重机的变频调速系统改造
桥式起重机的变频调速系统改造
吉志 强
（ 太钢集团 山西新临钢钢铁有 限公 司炼铁厂 ，山西 临汾 ０ ４ １ ０ ０ ０）
【 摘 要】 起重设备采 用 Ｐ Ｌ Ｃ 一 变频器调速技 术取代 绕线 电机
Ｓ Ｉ Ｅ 皿Ｎ ｓ公司 ６ Ｓ Ｅ ７ ０系列工程型变频器的相关技术资料 ，变频器匹 配制动单元和制动 电阻后 ，能够保 证变 频控制系统在 四象限正常运 行；在 重物下降时 ，电机工作在制 动状 态，变频器的制动单元 能够 完全吸收掉这部分能量使 电机稳 定工作 在第四象限，且转速连续可
变频器 电动机 备注
主 起 升机 构 系 统 图
主提 升机 构 ６ Ｓ Ｅ ７ ０ ３ ２ — １ Ｅ Ｇ ６ ０ 副提 升机构 大车 小车 ６ Ｓ Ｅ ７ ０ ２ ７ — ２ Ｅ Ｄ ６ １ ６ Ｓ Ｅ ７ ０ ２ ３ — ８ Ｅ Ｄ ６ １ ６ Ｓ Ｅ ７ ０ ２ ２ — ６ Ｅ Ｃ ６ １
调。
转子 串电阻调速 ，提 高了设备控 制精度和稳定性 ，降低 了故障率 ， 且节能 效果 显著 ，易于检修维护 ，成为提高企业 生产 效率的最佳途
径。
【 关键 词 】 桥 式起重机 ；变频 器；改造
１引言
起重 设备的电气控制和拖动 系统 从早期的 串电阻调速 系统、直 流调速继 电器接触 器控制系统 ，到后来 的交流定子调压 、直流 晶闸 管调速装置 ， 电动机主要 以绕 线转子 异步电动机和直流 电动机为主 ， 其最大的缺点是滑差离合器 、换 向器 、电刷的存在使得维修 困难 。 随着变频器 的迅速发展 ，人们注 意到它在克服 了以往驱动系统 的缺点 ，明显提 高了可靠 性的 同时 ，还具有 显著地节能效果 。由于 异步 电动机结构简单 、维修方便 、适合在有粉 尘和振动大 的环境 中 使用， 故异步 电动机变 频调速 系统非常设适合在起重机上推广使用 。 ２ 设 备 现 状 我厂铸铁系统使用 的是 ５ ０ Ｔ桥式重型起重机 ，跨度为 １ ６ ｍ ，起 重系统采用绕线转 子异步 电动机 ，转子 回路 内串入多段外接 电阻调 速，采用 凸轮控制器 、继电器一 接触器控制 ，这种控制系统主要缺 点 是安全性差 、故障率 高，对生产影响较大 ，为此我们对这 台桥式起 重机的提升系统和 大小车拖动系统进行 了变 频改造 ，以提高其操作 性能、降低故障率 ３ 改 造 方 案 ５ ０ Ｔ桥式起 重机 的电气传 动系统有 ５ ０吨大钩 、 ｌ Ｏ吨副钩 电动机 各 １台，大车 电动机 ２台，小车 电动机 １台，改造的总思路是用 ５ 台变频器分别来控制 ５台电动机，实现重载起动、变频调速 。 ３ ． １变 频器选 型 我们根据桥式起 重机 ５台 电机的主要参数 ，分别选用 以下几种 规格的变频器 ：
桥式起重机控制系统改造中PLC和变频器的应用
摘 要： 桥 式起 重机作 为现 阶段我 国重要 的起 重设备 ， 满足 了多种环境 下的运输 需求 ， 在社会 经济发展过 程 中发挥 着关键性 的作 用， 为 了进 一步提 升桥 式起 重机 的工作效 率， 增强其运输能力 ， 满足新形势下 ， 社会 经济发展 以及 居 民生活对于桥 式起重机 工 作质量 与水平 的客观要求 。文章 以桥式起重机控制 系统改造的角度 出发 ， 在相关原则的 引导性 ， 分析 Ｐ Ｌ Ｃ以及 变频 器在改造工作 中的应 用， 以期全面提 升桥 式起 重机控制 系统的工作 能力， 促进其在 实践 中的科学 高效应用。
１ Ｐ Ｌ Ｃ 和 变频 器 在 桥 式 起 重 机 控 制 系统 改 造 中 所 遵 循 的
原 则
Ｐ Ｌ Ｃ和变频器在桥式起 重机 控制 系统改 造的应 用必须 要 遵 循科 学性 的原则。只有从科学 的角度 出发 ， 对桥式起 重机控 制系统改造 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器体 系应用 的现 实意义 以及技术 操作 流程 ， 进行细致而全面 的考 量 ， 才 能够最 大限度 的保 证 Ｐ Ｌ Ｃ和 变频器机制能够满足桥 式起重 机控制 系统改 造相 关工作 的实 际要求 ， 只有 在科学精 神 、 科 学手段 、 科学理 念 的指 导下 ， 我们 才能够以现有的管理手段与技术方式为基础 ， 确保 桥式起重机 控制系统改造 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器工作 的科学高效实现 。 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器在桥 式起重 机控制 系统改 造 中的应 用必须 要遵循实用性的原 则。 由于桥 式起 重机控 制系统 改造 工作 内 容多样 ， 信息数据 繁多 ， 为 了保证 Ｐ Ｌ Ｃ和变频 器改造 工作 的有 序进行 ， 需要进行 必要 的规范 与引导。加之现 阶段 桥式起重机 控制系统改造对于 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器相 关步骤 与流程有 着较为严 苛 的要求 ， 因此 ， 就需要相关技 术人员 对 Ｐ Ｌ Ｃ和变频 器机制应 用方案与相关操作 进行 必要 的细致处 理与操 作。要尽 可能 的 增加 Ｐ Ｌ Ｃ和变频器 改造 以及应用方案 的兼容性 ， 减少 复杂冗余 信息数据对桥式起重机控制 系统改造 Ｐ Ｌ Ｃ和变频 器活动 的不 利影 响。同时 Ｐ Ｌ Ｃ和变频 器 以及相 关技术应 用流 程必须进行 简化处理 ， 降低操作的难度 ， 提升 Ｐ Ｌ Ｃ和变 频器应 用方案 的实 用性能 ， 使得在较短 时间内 ， 进行批量操作 ， 保证桥式起重 机控 制 系统改造工作 的顺利开展 。 ２桥 式 起 重 机 控 制 系统 中 Ｐ Ｌ Ｃ 与 变频 器 的通 信 设 计 以Ｐ Ｌ Ｃ以及变频器作 为控制 系统 核心构成 ， 能够凭借着二 者 的技术优势 ， 提升桥 式起重 机控制 系统 的工作 质量 ， 实 现对 起重机运行状态 的有效调整 ， 满足不 同工作环 境对于起重 机的 客观要求 。为 了保证 Ｐ Ｌ Ｃ 以及 变频器在 桥式起重 机控制 系统 中作 用的有效 发 挥 ， 相关 技术 人 员需 要在 科学 性 原则 的指 导 下， 对其进行必要 的通信设计 ， 通 过相关通 信协议 ， 借 助于 ＭＰ Ｉ 接 口卡 ， 进行通信 网络 构建 ， 形 成一定 规模 的 ＭＰ Ｉ网络。这就 要求 在进 行 Ｐ Ｌ Ｃ 以及变频器通信设计 的过程中 ， 一方面技术人 员要 以科 学精神为引导 ， 不 断进行 相关 技术 的引入 与优化 ， 实 现Ｐ Ｌ Ｃ与桥 式起 重机 控 制 系统 内部 上 位 机之 间科 学 的 通信
变频器在桥式起重机中的应用和改造方案
变频器在桥式起重机中的应用和改造方案?1 方案概述桥式起重机是工矿企业中应用十分广泛的一种起重机械，我厂高炉车间16/3.2吨桥式起重机，使用频繁，环境恶劣，高温、金属粉尘过多。
桥式起重机电力拖动系统多采用绕线式交流异步电机，转子回路内串入多段外接电阻调速，采用凸轮控制器、继电器、接触器控制。
这种控制系统主要缺点是:1）大车、小车、吊钩主升降、付起升；拖动运行系统采用变阻调速，运行性能差，而且电阻元件使用普通康铜材质，性脆易断裂，故电阻烧损和断裂故障时有发生，又制成栅状，高温时易弯曲变形造成短路事故，电缆燃烧和损坏。
2）电机转子串电阻调速属能耗型转差调速，能耗大，机械特性软，调速范围小，平滑性差。
3）由于现场环境中的金属粉尘、有害气体对电动机集电环、继电器的腐蚀与短路，再加上继电器、接触器控制系统切换频繁，起动时，冲击电流大，因此触头烧损、电刷冒火、电动机烧损故障时有发生，故障率高。
4）调速平滑性差，对减速机、连轴器、钢丝绳的机械冲击大，影响使用寿命。
5）系统抱闸是在运动状态下进行的，对制动器损害很大，闸皮磨损严重而引起的安全隐患。
随着电力电子技术的飞快发展和软件技术的成熟，变频器的性能和可靠性都有了很大的提高。
因此，在桥式起重机上应用变频调速技术，可实现桥式起重机的升降，小车和大车机构的无级调速，从而极大地提高了系统运行的安全性和精确性。
2 变频调速改造方案对担负我厂（16/3.2t 桥式起重机）的大、小车电力拖动系统，吊钩升降、电力拖动系统进行变频调速技术改造，以改善其操作性能、降低故障率能耗率。
桥式起重机的电气传动系统工作原理如下。
2.1 变频调速改造方案设计16/3.2吨桥式起重机的电气传动系统为：大车电动机2 台，额定功率2×7.5 kW；小车电动机1 台，额定功率4 KW ；主起升电动机1台，额定功率37kW；付起升电动机1台，额定功率15KW；改造的具体设计方案是:1）电动机采用原有的，即大车的绕线式异步电动机，其他的绕线式异步电动机保持不变。
天车电气系统变频改造探索
天车电气系统变频改造探索摘要：桥式起重机是一种十分重要的起重装备，是工业生产过程中必不可少的一部分，因为这种起重设备是横架在固定跨间上空进行物体倒运的，所以又被称为“行车”或“天车”，对天车电气新增系统进行变频改造，才能使其更好地满足工业化的生产要求。
基于此，本文针对天车电气控制系统变频控制改造的过程进行了分析探索，以期对相关研究人员有所帮助。
关键词：天车；电气系统；变频改造；分析探索在工矿企业生产过程中，天车是经常应用的一种工业设备类型，传统的天车使用的是YZR交流绕线电动机，用接触器或凸轮控制器的方式对电机的启动和调速功能来进行实现的，但对该操作来说具有操作复杂、可靠性差的特点，且发生故障的频率高，需要通过变频器控制技术的应用对其进行改造，使其能够更好的满足现今相关工作应用需求。
1天车在改造前出现的弊端1.1天车改造案例某个制造企业有9台20/5t的天车，3台32/5t的天车，1台16t+16t的天车，天车的交流异步电机启动时电流冲击力非常大，对设备的冲击很大，产生很大的噪声，导致设备的使用寿命和定位的精准度都受到了影响，不仅如此，天车相关的费用也十分的高，还不具有节能环保的效果。
因此，先选择一台32/5t的天车进行电气系统的变频改造，看改造结果能否满足客户的要求。
对32/5t的天车电气系统的变频改造针对的是降低天车的使用成本，提高天车的使用寿命。
以选定的改造后的天车为例，每年设备的更新费用可降低49%，后期的维护、维修费用可降低约79%，累计可节约5400元左右的设备支出。
在天车的日常运行中可以节约29%的电量，年总计可以节约3900多元的电费，从长远的发展来说，节省的费用十分可观。
1.2天车传统控制系统的构造与产生问题的原因1.2.1天车主令控制系统的构造起重机原设计的电气元件是由小车、大车、主起升、副起升、报警和照明系统组合而成，其主要包含的元件有主回路进线开关，主进线控制接触器，脚踏开关，照明变压器，控制开关，电铃，主回路和分子回路的过热元件，主令控制箱，电机，抱闸和转子切换电阻器。
变频器在桥式起重机中的应用和改造方案
变频器在桥式起重机中的应用和改造方案随着工业自动化水平的不断提高，传统的电机驱动方式已经不能满足现代企业对于生产效率、节能环保等方面的要求。
因此，越来越多的企业开始将变频器引入到生产设备中，以提高设备的性能和节能效果。
在桥式起重机中，变频器作为一种关键的驱动控制设备，被广泛应用于实现精确的速度控制、节能和提高起重机的性能。
一、变频器在桥式起重机中的应用1.速度控制：桥式起重机在工业生产中通常需要进行吊运、定位等作业，因此对于起重机的速度要求较高。
通过变频器可以实现灵活的速度调节，满足不同的作业需求。
而且变频器具有快速响应、精确控制的特点，可以有效提高桥式起重机的运行效率和作业质量。
2.负载调节：在起重作业中，由于物体的重量和形状不同，会导致起重机的负载发生变化。
通过变频器可以实现对负载的实时监测和调节，保证起重机在任何情况下都能稳定运行，避免负载过大或过小造成的安全隐患。
3.节能环保：传统的桥式起重机由于采用恒速电机驱动，会存在能耗大、噪音大等问题。
而通过变频器可以实现对电机的频率和转速进行精确控制，使电机始终工作在最佳工作状态，有效节约能耗，降低运行噪音，实现节能环保的目的。
4.故障诊断：变频器具有自诊功能，可以实时监测电机的运行状态和参数，并通过报警功能提示操作人员发现故障，及时进行维修，提高起重机的可靠性和安全性。
二、变频器在桥式起重机中的改造方案1.替换传统电机：将桥式起重机原有的恒速电机替换为变频器驱动电机，可以实现对电机速度的精确控制，提高起重机的性能和效率。
2.安装负载传感器：在桥式起重机上安装负载传感器，与变频器连接，可以实时监测起重机的负载情况，通过变频器调节电机的转矩，保证起重机在任何负载下都能平稳稳定运行。
3.联动控制：将多台桥式起重机通过变频器进行联动控制，可以实现多台起重机协同作业，提高生产效率。
4.故障诊断系统：通过与变频器连接的故障诊断系统，可以实时监测起重机的运行状态和参数，及时发现故障并采取措施，避免因故障造成的生产延误。
PLC、变频器在交流桥式起重机——主钩控制电路中的改造
PLC、变频器在交流桥式起重机——主钩控制电路中的改造作者：周榆峰来源：《科技视界》 2014年第9期周榆峰（广东省岭南工商第一技师学院，广东岭南 510800）【摘要】本文主要介绍交流桥式起重机在传统控制电路的基础上，提出了原主钩控制电路改为PLC、变频器控制的交流桥式起重机电气控制的改造设想，对桥式起重机节能改造提供一定的参考意义。
【关键词】交流桥式起重机；PLC；变频器；主钩；主令控制器0 前言传统的以继电器、接触器为基础的桥式起重机电路是个十分成熟的电路，在计算机没有用到工业设备之前，以凸轮控制器实现大车、小车及副钩的操作，以主令控制器加继电器实现主钩的操作控制的确是科学的，并体现了工程的经济性。
几十年来，凸轮控制器及主令控制器双向多档位的操作方式在起重机中几乎形成了固有的模式，但近几年，随着计算机技术与电力电子器件的迅猛发展，电气传动和自动控制领域也日新月异，其中代表性的是交流变频器装置和可编程控制器获得了广泛的应用，为PLC控制的变频调速技术在桥式起重机拖动系统中的应用提供了有利条件。
下面主要阐述利用PLC和变频器对桥式起重机的主钩电路进行改造的一种方法。
桥式起重机是在厂矿企业、车站、港口、仓库、建筑工地等部门常用的起重设备，其结构是由可前后移动的横梁大车、左右移动的小车和固定在小车上可上下移动的主、副吊钩组成。
工作时，主钩或副钩从一个地方将工件吊起，通过横梁大车和小车的移动将工件搬到另一个地方，再将工件放下。
传统的交流桥式起重机（以15t/3t为例）分主电路、控制电路。
主电路是由凸轮控制器和接触器组成的。
其中凸轮控制器QM1、QM2、QM3分别用来控制大车、小车、副钩的正反转和速度调节，主钩是由接触器经控制线路中主令控制器来控制主钩的正反转，调速和制动。
控制电路上半部分为起重机的电源控制电路，主要为零位及限位保护，下半部分为主钩主令控制器与接触器的工作电路。
使用凸轮控制器控制的各台电动机，在凸轮控制器的触点上流过的是电动机的工作电流。
桥式起重机变频调速电气控制系统设计
第1章绪论1.1 桥式起重机的研究背景起重机是指能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械，具有动作间歇性和作业循环性，多用于人力不能完成的任务。
我国起重机最早是通过学习和仿造前苏联的技术制造出来的，因此，我国起重机到现在还残留着前苏联起重机原型的影子。
受到我国国内条件以及传统冶金工艺的制约，国内起重机制造业在改革开放前几乎没有发展，还是50年代前苏联的水平。
改革开放后，国内起重机生产厂家开始对起重机进行各种摸索和改进，来适应日益强大的生产需求。
为了在国际起重机行业占有一席之地，我国还在引进吸收先进技术的同时，举一反三，积极探索铸造起重机的发展方向，以形成自己的特色和优势，其中桥式起重机是其最显著地代表。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。
它在国民经济各部门都有着相当广泛的应用，在现代化生产的过程中占有重要的地位。
桥式起重机运输机械对于提高生产的能力、保证产品的质量、降低生产的成本、提高运输的效率、加快物资的周转、流通等方面均有着重要的影响。
桥式起重机是现代化生产过程和合理组织生产中必不可少的辅助工具。
对安全生产、减少事故更有显著作用，是起重机的一个主要类型。
桥式起重机是在固定的车间内装卸和搬运物料，它的起重范围可以从几吨到几百吨。
由于桥式起重机行驶在高空，作业范围能扫过整个厂房的建筑面积，使用范围最广、数量最多的一种起重机械。
因而具有非常重要的和不可替代的作用。
深受用户欢迎，得到了很大的发展。
因此桥式起重机成为了起重机械中生产批量最大、材料消耗最多的一种产品。
是现代企业实现生产机械化、自动化、减轻体力劳动强度、提高生产效率的重要设备。
随着经济建设的迅速发展和生产规模的不断扩大，桥式起重机的应用越来越广泛。
PLC与变频器在桥式起重机电气改造中的应用
PLC与变频器在桥式起重机电气改造中的应用摘要：针对桥式起重机传统电控系统存在的问题，结合现场生产实际，利用PLC和变频器进行改造，取得了很好的效果，具有较强的推广价值。
关键词：桥式起重机PLC PowerFlex 变频器随着工业自动化的发展，PLC、变频器在设备改造中得到了广泛应用。
桥式起重机是工矿企业中应用十分广泛的一种起重机械，我公司铸管车间拥有多台桥式起重机，每天使用频繁，工作量很大。
桥式起重机能否正常工作直接影响车间生产、设备检修等任务的完成以及人身、设备的安全。
由于桥式起重机在铸造厂房内，其工作环境相当恶劣，而且重载下频繁起动、制动、反转、变速等操作，还要求有一定的调速范围，所以传统的继电控制和串电阻调速已呈现出诸多缺点，对这类设备的系统改造已十分必要。
1 电气系统的基本情况该车间的桥式起重机主要作用如下：将铁水分配至10t 电炉内，其间添加废钢、合金进行调质、调温；炉内铁水温度达到出铁要求后，起重机将球化铁水分配至离心机进行浇铸；以及电炉、离心机维修时进行相关的起重任务。
桥式起重机拖动系统采用绕线式交流异步电机，其中大车电机2 台，小车电机1 台，主起升电机1 台，副起升电机1台，转子回路内串入多段外接电阻调速，采用凸轮控制器、继电器－接触器控制，这种控制系统主要缺点如下：（1）电机转子串电阻调速属能耗型转差调速，能耗大，机械特性软，调速范围小，平滑性差；（2）继电器－接触器控制系统在频繁切换的情况下，冲击电流大，触头烧损、电刷冒火、电动机以及转子所串电阻烧损和断裂故障时有发生，故障率高；（3）调速平滑性差，对减速机、连轴器、钢丝绳的机械冲击大，影响使用寿命；（4）系统抱闸是在运动状态下进行的，对制动器损害很大，闸皮磨损严重。
由于工作环境恶劣，石墨碳粉尘和有害气体对电机滑环、碳刷及接触器损坏较大，加上任务重，操作程序难以保证，冲击电流大，触头消蚀严重，碳刷冒火，电机及转子绕组所串电阻烧损、断裂故障时有发生，平均每月发生较大的故障5 次,对生产影响较大，转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时，转速也变化，调速效果差，所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低，因此要从根本上解决桥式起重机故障率高的问题，只有采用PLC 作为主控制装置，采用变频器进行调速。
基于PLC和变频器的桥式起重机电气控制系统改造
基于PLC和变频器的桥式起重机电气控制系统改造【摘要】随着工业自动控制的发展，PLC和变频器在工厂设备改造中得到了广泛的应用。
桥式起重机工作环境比较恶劣，重载下起动、制动、反转、变速等操作频繁，还要求有一定调速范围，传统的继电控制和串电阻调速已呈现出许多缺点，对这一类生产机械进行改造已十分必要。
【关键词】桥式起重机；PLC；变频器；电气控制；改造0 前言传统桥式起重机的电力拖动系统，采用“继电—接触”式控制方式，利用交流绕线转子异步电动机转子串电阻的方法进行起动和调速，这种控制系统的主要缺点有：（1）工作环境恶劣，任务繁重，操作程序难以保证，冲击电流大，触头消蚀严重，碳刷冒火，电机及转子绕组所串电阻烧损、断裂故障时有发生；（2）对生产影响较大转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时，转速也变化，调速效果差；（3）所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。
要从根本上解决这些问题，只有彻底改变传统的控制方式。
近年来，随着计算机技术和电力电子器件的迅猛发展，可编程控制器（PLC）和变频器获得了广泛的应用，为PLC和变频器调速技术在桥式起重机拖动控制系统中的应用提供了有利条件。
1 桥式起重机拖动系统的特点和要求1.1 负荷特点桥式起重机的拖动系统负载都属于恒转矩性质，且其起升机构为位能性负载，当起升机构起吊重物下降或者快速减速运行时，电动机处于再生发电制动状态。
需要将电能通过反馈装置反送给电网或消耗在制动电阻上，以防止直流侧的上升电压影响制动效果。
1.2 控制要求1）起升机构要求起动转矩大，起动运行平稳。
2）要有相应的措施，防止起升机构在启停过程中易出现溜钩问题。
3）起升机构中要有机械制动器。
2 PLC和变频器系统硬件构成2.1 系统框图PLC控制的桥式起重机变频调速系统框图如图1所示。
桥式起重机大车、小车、主钩、副钩电动机都需独立运行，由各自的PLC 控制；大车为两台电动机同时拖动。
所以整个系统有5台电动机，4台变频器传动，并由4台PLC分别加以控制。
桥式起重机的变频改造
桥式起重机的变频改造
吴红磊
【期刊名称】《起重运输机械》
【年(卷),期】2014(000)011
【摘要】节能减排是我国进行现代化建设过程中必须面临的一个严峻问题，各行
各业必须将节能减排放到一定的高度上，走持续发展之路，深挖潜能，从各个方面引入节能措施，不仅为企业降低成本，创造财富，更进一步为国家和社会做出贡献。
随着电力电子技术的飞快发展和软件技术的成熟，变频器的性能和可靠性都有了很大提高。
因此，在桥式起重机上应用变频调速技术，不仅实现桥式起重机的升降，小车和大车机构的无级调速，极大地提高了系统运行的安全性和精确性，还可节约能源。
【总页数】3页(P91-93)
【作者】吴红磊
【作者单位】海洋石油工程青岛有限公司青岛 266520
【正文语种】中文
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频改造与无线遥控设计
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磁通矢量控制模式, 采用正弦波 PWM 控制, 特别装备有专为控制 桥吊和完
成自动调整功能的智能软件, 内置能量回馈再生制 动单元和交流输 入电抗
器, 完全满足桥式起重机的工况要求, 还具有明显的节能效果。
图 1 PLC 与主钩电动机变频器的接线原理图 三、工作原理 以桥式起重机主钩为例, PLC 与主钩电动机变频器接线如 图 1, 电磁制
15t/3t交流桥式起重机主要由主钩、副钩、大车和小车四部 分组成。大 动控制电路如图 2, PLC的 I /O分配如表 1。
车轨道敷设在两侧立柱上, 大车在轨道上纵向移动; 大车有小轨道, 供 小车
图 1中, R1、S1直接接入电网, 是为在需要 时保持异 常信号, 便 于控制
横向移动; 主钩和副钩都装在小 车上, 主 钩为提 升重 物, 副钩 除提升 轻物, 和分析原因。否则, 当保护回路已 经动作时, 断开变频 器电源 侧的 KM, 则
中国校外教育
职教幼教
15 t /3 t桥式起重机电气控制电路的变频改造
谭立颖
(江门市第一职业高级中学 ) 针对原桥式起重机采用转子串电阻的方法起动和调速存在的弊端, 提出了采用 PLC和变频器进行变频调速的技术 改造方法。改 造后的桥式起重机起动可靠, 运行稳定, 具有良好的发展前景。
桥式起重机 电气控制电路 变频改造
图 2 电磁制动控制电路
2. 器件型号选择
桥式起重机主钩电机快速制动或带载快速下降 时, 电机工作于发 电状
态, 此时电动机所产生的能量如 不及时 回馈给 电网或 用外部 电阻消 耗掉,
便不 能获得 足够 大的制 动转矩, 还会导 致变频 器过电 压跳闸, 甚至 损坏。
因此, 正确选择变频器就非常重要。 FR- A740是 起重机专用变频 器, 具备
要求起动转矩大, 一般 U / f控制和转差频率 控制无法满足 负载变化大 的要 或提升限位开关动作 时, KM 1 断开, YB 制动, 主钩电 动机 停止, 保持 住重
求。磁通矢量控制方式是通过坐标变换把异步电机 模仿成直流电 机, 将异 物, 防止溜钩。这些都是由 PLC 编程控制, 使系统具有更高的安全可靠性。
台, 主钩提升电机 1 台, 采用转 子串电 阻的方 法起动 和调速。 而电机 转子 子均由 PLC编程控制。
绕组所串电阻因机械故障会发 热而烧 损、断裂, 故障 率较高, 电能浪 费大,
图 2中, 主钩电磁制动器控制过程: 当 变频器得到上 升命令后, 变频器
效率低。电动机转子串电阻调 速, 机 械特性 软, 调速 效果差。 要从根 本上 输出频率达到设定 频率以 上时, RUN 输 出低电 平, KA1 得电吸 合, KM 1 吸
表 1 PLC 的 I/O 分配表 四、结束语 实践证明, 采用专用变频器调 速系统 改造后 的桥 式起重 机, 重载 低速 起动可靠, 运行稳定。加速时间的 设定使 各档起 制动 速度相 当平稳, 控制 精度高。利用频率检测信号控制制动器开闭, 解决 了溜钩问题。利 用电源 回馈技术把电动机的再生能 量回馈电 网, 提高了 系统效率 及安全性。 PLC 控制使电机主电路实现无触点化, 减少了 故障点 和故 障率, 使 系统的 可靠 性进一步提高。因此, 变频调速系统在桥式吊车中的应 用推广具有 很好的 发展前景。
解决桥式吊车的各种弊端, 只有利用 PLC 装置及变频器调速转, 当 变频 器得到 下降命 令后要 求减速 停机
二、改造方案
时, 如果过早制动, 会磨损制动机 构, 缩短 机械寿 命, 若 在电动 机停转 后才
桥式吊车电气传动系统的改造选用了功能强、速度快的 FX2N型 PLC。 进行制动, 电磁制动滞后动作会引起输出力矩不足 使重物跌落。因 此在电
变频器为 FR - A 740 型和 FR- A540型。
机制动时, 将能量回馈再生单元投入运行, 采用低速 制动的方法, 当 变频器
1. 可行性分析
频率下 降至设 定频率 时, RUN 输出 高电平, KA1 不吸合, KM 1就 断开, YB
桥式起重机的 5 台电动机都需调 速, 各有独立调速 系统。桥式起 重机 制动, 主钩电动机停止, 从而克 服了过 早过晚 制动的 弊端。当 变频器 故障
也协助主钩翻转或倾倒工件用, 不允许两钩同时提升两个物件。
变频器控制电路电源也断开, 异常 输出信号 不能保持。 STF (或 STR )的闭
一、问题的提出
合能使电动机保持正转 (或反转 )状 态, RH、RL、RM 的不 同动作组 合, 可使
桥式吊车电气传动有大车 电机 2 台, 小车 电机 1 台, 副 钩提 升电 机 1 变频器多段速运行。主钩电动机 采用顺 序起动、逆序 制动, 时 序控制 和端
步电机的定子电流分解成励磁电流和转矩电流, 控 制电机定子电流 大小相
位, 就可对电机这两个电流的大小、相位任意控制, 从 而达到控制电机 转矩
及转速。采用磁通矢量控制变频器, 调速范围宽、过 电流抑制能力 强、转矩
控制性能好, 尤其可控制静止转矩, 满足主、副钩电 动机的工作要 求。大小
车只用一般的 U / f控 制变频 调速, 且大 车两 边同 型号电 机只 用一 台变 频 器, 容量足够即可。
参考文献: [ 1 ]陈伯时. 电力拖动自动控制系统 [M ]. 上海工业大学出版社, 1991. [ 2 ]皮壮行. 可编程控制 器的系统 设计与应 用实例 [ M ]. 北京: 机 械工
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