桥式抓斗起重机电气控制系统

流保 护装 置 、动 作 限位 开 关 、门安 全 开 关 等安 保装 置均 以保 留 ， 以提高 系统 的安 全 可靠 性 。改造 后 的 系 统仍 采用 桥式 起 重 机 原有 的绕 线 转 子 电动 机 ， 将转 子 绕组 短 接 就可 以了 。对 于操 作 频繁 的电机应 选 用 适 合频 繁起 动 、转动 惯量 小 、起 动转 矩 大的变 频用 电机 。 改 造后 ， 调 速 均 匀 。一 般桥 式起 重 机 有 五档 速度 ， 可 自由 设 定与 每档速度 对 应 的频 率大 小利用 Ｐ Ｌ Ｃ控制 的变 频调速 技 术 ， 桥 式起 重 机拖 动 系统 的各 档速 度 、加速 时 间 和制 动减 速 时 间都 可 根 据现 场情 况 由变频 器 设 置 ， 调 整 方便 。 电动 机加 减 速 时 间 可调整 ， 可实 现 系统 的软 启 动 、软 停 止 ， 速 度变 化平 滑 ， 运行 平稳 ， 低 速性 能 稳定 ， 启 动 电流小 。 负载 变 化 时 ， 各 档 速 度基
本单 位 的桥 式起 重机 系统 采用 接触 器来控 制 主 回路 的启 动 、 停 止 、限 位 开关 限位 。使 用 凸 轮控 制 器控 制转 子 回路 所 串 电阻 的大小及定子 回路的正反转控制来实现大车 、小 车、的前进 、 后退 、零 位 、加 速 、减 速 。主 令控 制 器 的控制 是 由主 接触 器 通 过时 间继 电器逐 级 的改变 所 串 电阻 的 大小来 实 现抓 斗 的 提 升下 降及 开合 的加 速 及减 速等 动 作 。并 且各 电机 均 设 电磁 抱 闸装 置 刹车 。其 中抓 斗 电机 串有 ３ 级 电阻 （ 分别由 ３ 个 时 间 继 电器 与 接触器 配合 进 行 ） 。大 车小 车行 走 电机 串有 ５ 级 电阻 （ 凸轮 控制 器的触 点转 换 实 现的 ） 。 由于 电动机 的工作 电流 直接 通 过 凸轮控 制器 的触 点 ， 所 以开 合 时容 易 出现 冲 击 电流 ， 极 大 的减 少 了接 触器 触点 的寿 命 。转 子 串 电阻 的调 速 方式 也使 所 串 电阻 长 期发 热， 极易烧断 ， 极 大 地浪 费 了 电能 的 同时 也降 低 了 效率 。再 因 工作的环境差 ， 粉尘 、腐蚀性气体极易对电动机转子回路滑环、 碳刷 及 主 回路 接 触 器触 点进 行 腐蚀 及 增 大接触 面 的 电阻等 。 随 之而来的故障率高更换频繁。而且操作面板上 的控制开关种类 繁多 ， 很 容 易出 现误操 作 。 我厂 的桥 式 起重 机 电气 部 分 主要 由 ５ 台 电机 组 成 ： 大 车行 走 电机 （ １ ｌ ｋ Ｗ× ２） 、 小 车行走 电机 （ ３ ． ７ ｋ Ｗ） 、 抓 斗起 升 电机 （ ２ ２ ｋ Ｗ ）及 抓斗 开合 电机 （ ２ ２ ｋ Ｗ） ｃ经分 析改造 后 可 以用 ４台变频 器 传动 ， 并 由 ４台 Ｐ Ｌ Ｃ分 别 加 以控 制 （ 可 编程 控制 器 控 制 电动 机 的 正 、反 转 、调 速等 控 制 信 号进 入 Ｐ Ｌ Ｃ ， 经程序处理后 ， 向 变频器发 出起停 、调速等信号 ， 使电动机工作 ， 是系统的核心。 变频 器是 为 改变 电动机 电源 的频 率从 而实现 电动 机 的调 速 ） 。制 动电 阻是 起 重机 放 下 重物 时 ， 由于重 力 加速 度 的原 因电 动机 将 处于再 生 制 动 状态 ， 拖 动 系统 的动 能要 反馈 到 变频 器 直 流 电路 中， 使 直 流 电 压不 断 上升 ， 甚 至达 到危 险 的地 步 。 因此 ， 必 须 将 再生 到 直 流 电路 里 的能 量 消耗 掉 ， 使 直流 电 压保 持 在 允许 范 围内 。制 动 电阻 就是 用来 消耗这 部分 能量 的。 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 的桥式起 重机 变频 调速 系统框 图如 图所 示 。 从 技 术改 造 的 目的 出发 ， 首先 要 考 虑最 大 限度 地 利用 原 有 设 备 和 器件 ， 用 最 小 的投 入 产生 最大 的经济 效 益 。原 有 系统 中
Ｙ Ｒ＆Ｄ
桥 式抓斗起重机 电气控制 系统
孙 健
（ 沈 阳新 北电有 限 责任公 司 。 辽宁 沈阳
１ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 改造 新 北热 电厂 上煤 系统 中最重要 的设 备 ， 本单位 采 用桥 式抓 斗起 重机 把 煤抓 到给煤机 上 ， 然后 经 过 ３ 段 皮 带输 送到 煤仓 内供 给锅 炉。我厂桥 式起 重机 的 电控 系统 采 用老 式的转 子回路 串接 电阻进行 分级调 速 ， 控 制 器件繁 多 ， 继 电 器 、接 触 器控 制 系统 可 靠性差 ， 操作 维修 复杂 ， 故障 率 高。 因此在 电气控 制 上应 采 用平滑 的无 级调 速是 解 决 问题 的根本 所以根据 变频器、Ｐ Ｌ Ｃ 被广泛应用在行车上所表现 出的优 良性能 ， 故对我公司非常重要的上煤 系统 中二 台５ ｔ 轻Ｖ ４ ７ 型 物料容 重 ：≤ ０ ． ９ ２ 吨／ 立方 米 ，自重 ２ ４ １ ９ ｋ ｇ 桥 式抓斗 起 重机 电气控 制 系统进行 了改造 。 关 键 词 抓斗起 重机 ；电动机 ；电气 控制 系统 ；变频 器 中豳分 类号 ： Ｔ Ｈ ２ １ ５ 文献标 识码 ： ｈ 文章 编号 ： １ ６ ７ １ —７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ３ ）０ ３ １ — ０ ６ ２ — ０ １
本不变 ， 调速 性 能好 。当 车行 走到 终 端或 与 另 一 台相 近时 ， 两
端 各 设 有挡 块 ， 撞 上位 置 开 关 ， 同时 切 断 电路 ， 车 行走 电动 机 停 车并 制动 。避免 发 生冲撞 事故 。 改 造后 变频 系统 与 常 规 电气控 制 方案 相 比 ， 省 去 了 电动 机 转 子 侧 的 大 功率 电阻 、接 触 器 、时 间 继 电 器 、过 流继 电器 等 ， 降低 维 护量 ７ ０ ％以上 ， 并延 长 了电动 机 的使 用 寿命 。采用 变 频 调速 控 制 ， 省去 了操 作面 板 上繁 多 的控 制 开关 ， 操 作 方式 与原 有 的一 致 ， 但在 变 频 控制 方 式下 的桥 式 起重 机 变 频调 速控 制 更 安全 、精确 和有 效 。在 变 频 控制 方式 下 ， 电气 制 动与 机械 制 动 相结 合 ， 制 动平 稳 可 靠 。加 减速 平 滑 ， 使振 动 和 冲击 变 小 ， 提 高 了安 全性 能 。无 需 采用 笨 重 的机 械变 速 装置 ， 减少 了机 械 方 面 的故 障率 。 经 过一 段时 间 的试运 行 改造 后 的桥 式 起重 机 故 障率 大 大减 少 ， 也 不 再 出现 启 动 、加 减 速过 快 过 猛 而造 成 的钢 丝 绳 断 裂 、 大 小 车突 然 断电 跑 出轨 道 、吊斗大 臂 弯断 等 现象 ， 大 小 车 凸轮 控 制 器各 个触 点 的使 用 寿 命也 大 大加 强 了 。节 能降 耗 明显 。减 少 节 省维 护 维修 的 费用 ； 提高 了设 备 的运 行 率 ， 保证 了生 产 的 正常 运行 ， 经济 效 益显 著 提 高。改 造 前后 ， 经一 段 时 间试 运 行 的统 计 数 据 ， 可节省电费约 １ ６ ０ ０ ０元 ／ 月 ， 电气 机 械 维 护 费 用 可节省 １ ０ ０ ０ ０ 元， 月 。 提高 了设 备运 转 率 ， 有效 解 决 了因 桥 式 起重机 故 障造成上 煤 不及 时影响 生产 的问题 。