变频调速技术在工业桥式起重机控制系统中的应用

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2X 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15KV Y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。

变频调速在桥式起重机拖动系统中的应用作者：耿俊超来源：《中国新技术新产品》2013年第08期摘要：变频调速技术应用到桥式起重机上，弥补了原有继电——接触器控制的缺点，实现了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。

负载变化时，各档速度基本不变，调速性能好。

关键词：变频调速；桥式起重机；应用中图分类号：TN77 文献标识码：A1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，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）桥式起重机工作环境恶劣，工作任务重，电动机以及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。

（2）继电——接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高。

（3）转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时转速也变化，调速不理想。

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。

（4）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。

（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。

随着计算机技术和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，具有代表性的交流变频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。

2 系统硬件构成桥式起重机大车、小车、主钩，副钩电动机都需独立运行，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。

（1）可编程控制器：完成系统逻辑控制部分。

控制电动机的正、反转、调速等控制信号进入PLC，PLC经处理后，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。

修改意见已在文中标出。

红色部分是我修改的，你们再斟酌一下。

希望你们在节选相关文献中的内容时注意严谨性。

第一、节选内容不要唐突，要紧扣题目；第二、不要前后不搭；第三、写完后希望你们自己先通读一遍（有些句子的表达不通顺）；第四、我希望写论文的人还是要具备一些专业知识（即使“东拼西凑”也要凑得严谨完整）变频调速技术在桥式起重机中的运用摘要:随着工业制造业以及物流运输等行业的不断发展，桥式起重机被应用的地方越来越多，当发展水平不断提高时，传统的利用交流电动机的电气传动控制的弊端就逐渐显露出来，为了实现对桥式起重机更加简单的操作，快速启动并且灵活调速等诸多的功能要求，变频调速技术应运而生。

将变频调速技术运用在桥式起重机当中能够很大程度上增加起重机的灵活性、速度调控性及安全可靠性。

本文通过案例分析，讨论了传统起重机电气传动的不足之处，对变频调速技术在桥式起重机中的运用进行探析，希望对相关工作的研究起到一些参考作用。

关键词:变频调速；桥式起重机；运用0 引言由于桥式起重机的工作原理是利用转子回路串联电阻达到调速的目的，需要进行频率较大的开关操作，而且桥式起重机对于外界条件、调运物体的重量等要求较高，受影响的因素较多，在机械运行较为复杂的环境中桥式起重机容易受到影响导致其运行安全及稳定存在隐患。

将变频调速技术与桥式起重机结合能够让起重机的电机实现变频调速的效果，不仅能够提高起重机运行的安全性能，同时能够达到节能的目的，一举两得。

所以，在应该对于变频技术在桥式起重机中的运用进行进一步的探究，提高桥式起重机各方面的工作性能。

1. 传统的桥式起重机的操作方法与电气传动方式（1）传统的操作方法存在着很大的安全隐患。

桥式起重机的工作环境一般较差，空气质量不好，驾驶室中的温度也很高，同时存在着（红色部分没看懂）粉尘颗粒等，这对于机械操作人员的身体健康存在着威胁。

通常情况下桥式起重机的驾驶舱基本都是在空中，距离地面40-50米属于常见现象，此时任凭驾驶员的视力再好也很难对下方的情况作出准确的判断，所以会安排相应的人员指挥，配合工作，而双方也是互相看不见，凭借着对讲机等通讯设备交流，一旦交流受到影响或者配合出现失误，很有可能发生安全事故，所以这样的操作方法存在着安全隐患。

浅析桥式起重机中变频调速技术的应用桥式起重机是一种重要的物料吊运机械设备，在多个行业和领域中的应用都非常广泛，以下是一篇关于变频调速技术在桥式起重机中应用探究的，欢迎阅读查看。

桥式起重机的运行环境比较恶劣，多是通过转子回路实现有机调速，通断操作非常频繁，受到外界因素、运输物品质量、机械设备受重等影响，起重机运行过程中很容易受到冲击，不利于桥式起重机的安全、稳定运行。

变频调速技术在桥式起重机中的应用，可以实现起重机电机的变频调速，具有良好的节能性和安全性，因此在实际应用中应充分发挥变频调速技术的优势，保障桥式起重机的正常工作。

其一，桥式起重机驾驶室经常处于含有腐蚀性气体、多粉尘和高温环境中，对于操作人员的身体健康有着严重影响，并且一些起重机驾驶室处于地面以上 35 ~40 米的位置，操作人员的视线容易受到多种因素的影响，因此必须由地面工作人员进行指挥才能开展相关吊车操作，一旦指挥配合出现问题，很容易发生事故，因此存在较大的安全隐患[1].其二，桥式起重机通过转子串联电阻这种方式实现调速，会改变起重机电机原本的特性曲线，在利用转子串电阻进行调速时，会影响电机固有的机械头特性，电机转速会随着负载变化而变化，无法达到理想的调速效果，并且转子串联电阻，在起重机长时间运行过程中，能源利用率低，会浪费大量的电能。

其三，通常情况下，桥式起重机的运行环境都比较恶劣，工作任务繁重，而接触器和继电器的稳定性和可靠性相对较差，经常发生电机烧损、外串电阻烧坏、碳刷冒火、触头烧损等问题，故障率较高，运行维护周期较短，会耽误正常的生产运行。

2. 1 选用合适变频器一般情况下，桥式起重机主要包括起升机构和平移机构，起升机构电动机可按照起重机的运行要求进行倒拉反接、再生制动或者电动，平移机构电动机主要处于电动状态，桥式起重机要求电动机必须具有较大的起动转矩，特别是起重机运行时，负载变化比较复杂，起重机拖动过程中需要较大的转矩，低速运行时也必须输出大力矩。

目录一、问题的提出。

-1二、起重机的工作原理。

-2三、起重机电气控制系统硬件设计。

-33.1 PLC控制系统……………………………………………………… -4 3.2变频调速系统……………………………………………………… -83.3触摸屏系统……………………………………………………….. -14四、起重机电气控制系统软件设计。

-15五、改造前后技术对比。

-16六、结束语。

-17PLC与变频器在桥式起重机控制系统设计中的应用摘要：针对100/20t桥式起重机原控制系统在启动和调速等方面存在的问题，本文采用PLC、变频器及触摸屏控制技术对其电气控制系统的硬件结构和软件进行总体优化设计。

实践表明，改造后的系统有效克服了起重机存在的缺陷，运行可靠，具有良好的工业应用前景。

关键词：可编程控制器；变频器；触摸屏；桥式起重机；优化设计随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC控制技术和变频调速技术以其可靠性高、运行平稳、控制过程软件化、功能强、灵活性大等特点，已广泛应用于电气传动领域。

本研究以桥式起重机的变频调速和以PLC为核心的控制系统设计为例，说明PLC控制系统和变频调速所具备的优越性。

一、问题的提出马钢某钢厂一100/20t桥式起重机，主要用于吊钢包、吊废钢、加料等。

该起重机主要采用交流绕线转子串电阻方法进行启动与调速，继电接触器控制。

由于载荷利用率高，工况恶劣，而且重载下频繁起动、制动、反转、变速等操作，实际使用中存在如下问题：(1)调速方式只能进行有级调速；(2)起动/制动冲击电流大，对电动机的电刷、滑环及制动器有比较大的冲击，维修率高；(3)串电阻长期发热，电能浪费大，效率低；(4)接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高等，极大影响了该厂的效益。

本文针对该系统的不足，将可编程序控制器、变频器和触摸屏控制技术应用于桥式起重控制系统中，使得起重机的整体特性得到较大提高，投入运行后效果良好，运行稳定。

变频调速技术在起重机调速系统中的应用-管理资料交流变频调速技术在工业企业的广泛应用，为交流异步电动机驱动的起重机大范围、高质量调速提供了全新方案，。

它具有和直流调速系统相媲美的高性能调速指标，可采用结构简单、工作可靠、维护方便的鼠笼异步电动机进行调速，并且变频调速系统的效率高于传统的交流调速，其外围控制线路简单，维护工作量小，保护监测功能完善，运行可靠性较传统交流调速系统有较大的提高。

一、变频调速系统主要特点1. 明显改善结构受力状态。

由于变频器具有软启动、软停止的功能，所以起重机启动、制动相对平稳，对起重机的传动机构、钢结构的冲击明显减小。

经检测证实，变频调速控制系统的应用可大大改善起重机结构的受力状态。

2.调速范围宽，性能好。

起重机专用的变频器一般具有很强的环境适应性，由于变频器内部进行了模块化设计，集成度高，可靠性强。

系统实现闭环控制，具有很强的限速、防失速和力矩控制能力，并具有优良的伺服响应特性，对急速的负载波动有很强的适应性。

操作者可根据作业要求，随时修改各挡速度值，也可选择操作电位器实现无级调速。

3.结构简单、可靠性高、易维护。

变频调速控制系统采用独立的控制柜，系统设计合理，外观结构简单，检修方便。

尤其是起升系统用一套装置即可实现原两套起升控制装置的功能，既减轻了小车的自重，改善了钢结构的受力状况，又增加了小车的维修空间，便于日常保养和维护。

系统还具有过流保护、过压保护、欠压保护、短路保护、接地保护等功能，确保了控制、保护动作的准确性和可靠性。

变频调速控制系统还具有自诊断功能，通过同PLC的通信来实现故障实时显示及处理对策，便于查找故障和维修。

4.提高工作效率和减小机械磨损。

起重机起升系统可根据负荷大小自动切换实现空钩、副钩、主钩等多挡不同的工作速度，减少了速度切换交替的辅助时间，降低了司机劳动强度，可大大提高起重机的作业效率。

同时由于变频器采用软启动和软制动，不仅减小了对钢结构的冲击，还减轻了制动轮与刹车片间的磨损。

变频调速技术在桥式起重机上的应用思考发布时间：2023-02-06T00:51:53.614Z 来源：《科学与技术》2022年第17期作者：方维[导读] 随着我国科学技术水平的不断提升，变频调速技术水平也有着较快的发展。

方维江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院 214000摘要：随着我国科学技术水平的不断提升，变频调速技术水平也有着较快的发展。

变频调速技术的研究与发展主要应用于重工业领域，尤其是对于起重机行业，能够较好地改善机器运行的频率，提升起重机运转的性能，实现节约资源。

因此，为了满足社会需求，起重机的改良发展势在必行。

本文主要探讨变频调速技术在桥式起重机中的应用策略。

关键词：变频调速技术；起重机；应用策略前言：时代在不断的发展，为满足与时俱进的形式，需要对传统的起重机进行改善。

到目前为止，我国桥式起重机行业大部分都是使用传统的绕线式电动机转子串电阻调试方式，这种传统的调试方式存在着消耗大量的电能、精度不够准确、效率低等问题。

随着现代电子技术的不断发展，采用变频调速技术的运用使桥式起重机在安全性、可靠性与使用性能方面有了显著提升，而且价格也不断降低，为在桥式起重机中的广泛应用创造了有利条件一、桥式起重机的相关概述到目前为止，桥式起重机的发展较为缓慢，机械构件比较复杂，涉及的专业领域也比较广，因此，改良桥式起重机是一个十分重要的任务。

桥式起重机主要应用于工矿业领域，主要用来起重、搬运吊装设备。

其结构组成分为三个部分，分别是起升结构、侧向位移结构与纵向位移结构。

起升装置主要是通过控制异步电动机的正逆向，使轮轴发挥作用，从而使得挂钩可以完全地钩住重物，以便吊钩升起或者下降；同样在桥式起重机的两侧则有两个转动机构，通过控制异步电动机的正逆转方向来完成轮轴的旋转，从而推动了转速器发生变化。

如果频率比较高，则可以通过起重机的变频调速装置进行改变频率，从而使得车轮旋转的次数进行有规律的变化。

二、桥式起重机变频调速技术的优势（一）成本支出减少。