15t_3t桥式起重机电气控制电路的变频改造
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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
解决桥式吊车的各种弊端, 只有利用 PLC 装置及变频器调速技术解决。
合, YB松开, 电机开始正常运转, 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。源自文库 此在电
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。
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。
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
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
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。
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
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
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
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
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
业出版社, 2000. [ 3 ]孙亚峰. PLC 与变频调速在桥式起重机中的应用. 江苏冶金, 2007.
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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
解决桥式吊车的各种弊端, 只有利用 PLC 装置及变频器调速技术解决。
合, YB松开, 电机开始正常运转, 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。源自文库 此在电
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。
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。
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
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
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。
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
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
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
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
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
业出版社, 2000. [ 3 ]孙亚峰. PLC 与变频调速在桥式起重机中的应用. 江苏冶金, 2007.
08 /2010 355