大型铸造起重机主起升机构控制系统

置 驱动 ２台电机 时 ，Ｐ ０ １０＝１０ ０ Ａ；驱 动 １台 电 ８
３ ）当 １台电机故 障时 ，３套装 置和 ２套 装置 均可 驱动 另一 台 电机 短 时 间工 作 。在 这 种 工况 下 ，
无需 改变 Ｐ Ｃ程 序 和装 置 参 数 （ 议 重 新 设 置 参 Ｌ 建 数 Ｐ０ ） １０ ，通过 隔离 开关切 掉故 障 电机 即可快 速 地
《 起重运输机械》 ２ １ （ ） ０２ ２
投 入另一 台电机运 行 。
单 电机运 行 时 ， 由于 电机 工作 在 过 载 状 态 下 ， 定 子 和转 子 侧 工 作 电流 都 比较 大 ，要 求 主 起 升 机 构 尽量 在高 速挡操 作 、短 时间 内运 行 。
机 时 ，Ｐ０ ７６Ａ，其他 参数 设置不 变 。 １０＝ ５
行 状况 要 求 ，又 可 通 过 对 装 置 与 电机 的 不 同切 换 方式 ，满足 用户 提 出的系统 在 １台装置 或 １台 电机
３ 电机负载 运行 状况和建议
３ １ 主起升 电机 电流 的测试 ．
主起 升双 电 机 运 行 ，在 不 同 载 荷 状 态 下 电机
电流 测试 见表 １ 。
统动 力 回路基 本 原理 如 图 １ 所示 。
５０ｋ ０ Ｗ绕线电机 ，可以满足用户的以上工作要求。 武钢 ３０ ８ｔ ５／０ 铸造起重机 已投入使用 ４ａ ，实 际运行 情 况 良好 ，结 合 现 场 实 际调 试 运 行 情 况 及 测试参数 ，现就武 钢 ３０ ８ 铸造起重 机主起升 ５／ ０ｔ
的设 置 。
２２ ． ３套装 置 并联驱 动 ２台电机 或 １台电机 ３套装 置 并 联 运行 时 ， 以 ２号装 置 为 主 装 置 ，
１ 号和 ３号装 置为从装置进行硬 件连接 和参 数设
置 ，尽 量 保 证 电 气 连 接 距 离 相 同、装 置 运 行 电流 均衡 。在 参 数 设 置 方 面 ，３套 装 置 驱 动 ２台 电机 时 ，Ｐ０ ７０Ａ；驱动 １台电机 时 ，Ｐ０ ５４Ａ， ｌ０＝ ２ １０＝ ０ 其 他参数 设置 保持 不变 。
４ 结束 语
以上是 针 对 武 钢 ３０ ８ 铸 造 起 重 机 主起 升 ５／ ０ｔ 机构 调压 调 速 系统 设 计 与 运 行 方 案 的 分 析 。从 设 计 角度 看 ，这 种 并 联 工 作 系 统 ，既 解 决 了 大 型 提 升 机构传 动 系 统 中 ，双 电机 运 行 时 速 度 不 同 步 或 电流不 均衡 的 问 题 ，又 解 决 了单 个 控 制 系 统 自我 备 份 的 问题 ；从 使 用 角 度 看 ，既 可 满 足 正 常 的运
２３ ． ２套装 置并 联驱 动 ２台电机 或 １台 电机
相 对 ３套 装 置 驱 动 ２台 电机 ，２套 装 置 驱 动
２台 电 机 工作 时 ，电 机 工作 情 况 没 有 改 变 ，装 置 负 载相 对 增 加 ；但 根 据 主 起 升 机 构 可 能 的 实 际 负 载状 况 和装 置本 身 过 载 能 力情 况 的 分 析 ，２套 装 置 驱 动 ２台 电 机 工 作 可 满 足 正 常 使 用 状 况 的
大 型 铸 造 起 重 机 主 起 升机 构 控 制 系 统
吴建 华 太原 重工技 术 中心 太原
文 章 编 号 ：１０ — ７５ （０ ２ ２— ０ ３— ２ ０ １ ０ ８ ２ １ ）０ ０ ５ ０
０ ０２ ３０４
太 重 为武 钢 二 炼 钢 新炼 钢 厂 承 制 的 ５台 ３０ ５／
４
５ ６
起升约 ２ ０ｔ ５
起 升 约 ３ ０ｔ ０ 起 升 约 ３ ０ｔ ５
８８ ３
８２ ７ ９８ ０
８２ ４
８４ ７ ９２ １
［ ］ 张质 文 ，虞 和谦 ，王 金 诺 ，等 ．起 重 机 设 计 手 册 １ ［ ． 京 ：中国铁道 出版社 ，１９ ． Ｍ］北 ９８
作者地址 ：太原市万柏林 区玉河街 ５ ３号
邮 编 ：００ ２ ３ ０４ ，
３２ 主起 升使 用方式 分析 ．
１ ）正常情况下 ，建议用户使用 ３ 套装置驱动 ２台电机 的工作方 式 。采用 这 种 工作 方式 ，在 额 定
一
收稿 日期 ：２ １ ０ １—１ ２ ０～ ５
５ 一 ４
Ａ ４ Ｃ７ ３Ｖ；转 子 额 定 电 流 为 ４ ５Ａ；防 护 等 级 为 ０ Ｉ５ ；工 作级 别 为 Ｓ ４ ％ ；额 定转 速 ５５ｒｍｉ。 Ｐ４ ３— ０ ９ ｎ ／
１ ２ 装 置参 数 ． 装置 型 号 为 ６ Ｇ ０ ５—０ Ｂ ０一Ｚ Ｓ ７８ Ｅ６ ；额 定 电压 为 ３ Ｃ １０ Ｖ一１ ％ ～３ Ｃ ５ ０Ｖ ＋１ ％ ；额定 频 Ａ １ ０ Ａ ０ ０
表 １ 主 起 升 电 机 电 流 测试 结 果 表 序 号 负载 电机 １ Ａ ／ 电机 ２ Ａ ／
１
２ ３
电机空载
起 升 空 钩 起 升 约 ２０ ｔ ０
７８ ８
７２ ５ ８１ ０
８２ ０
７８ ５ ８５ ０
事故状 态下 运行 的要求 。
参 考 文 献
线 ，并结合起升系统的工作特性 ，经计算确定主起
升机构选 用 ３套 西 门子 ９０Ａ 调压 调 速 装 置 、２台 ０
８ 铸造起重机 ， ０ｔ 其主起升机构采用 了定子调压调 速控 制 系 统 。该 控 制 系 统 中 动 力 回 路 电 源 采 用
Ａ ３０ Ｃ ８ Ｖ、控 制 回 路 电 源 采 用 Ａ ２０ Ｃ ２ Ｖ；调 速 装 置 选用 西 门子 ＳＭＯ Ｒ ＳＨ Ｓ ７ Ｉ Ｔ Ａ Ｄ ６ Ｇ ０系列 产 品 ，３套 装置 并联 运行 ，每套装 置 容 量 为 ９０Ａ，此装 置 与 ０ 起重 机 Ｐ Ｃ系统 以开 关量 方式 连接 控制 ；选 用 了 ２ Ｌ 台 国产 Ｙ Ｒ系列 ５０ｋ 绕线 电机 ，并 联运 行 ；系 Ｚ ０ Ｗ
调 压调 速 系统设 计 与运行 方案 作进 一 步分析 。
１ 电机与装置电气参数
１ １ 电机参 数 ．
电机 型号 为 Ｙ Ｒ一５０ １—１Ｈ；额 定 功 率 为 Ｚ ０Ｌ ０
５０ｋ ０ Ｗ；额定频率为 ５ ｚ ０Ｈ ；定子额定 电压为 Ａ Ｃ ３０Ｖ；定 子额 定 电流 为 １００Ａ；转子 额定 电压 为 ８ ８
台减 速 器 工 作 ，减 速 器 为 大 型 长 减 速 器 机 构 并 主起 升机 构静 功率 的计 算公 式 为
ｐ
在低 速轴 处硬 连接 ，机 构平 面俯 视 图如 图 ２所 示 。
在正 常工 作情 况下 ，２台 电机 以并联 的方 式 同 时投 入 运 行 。 当任 意一 台 电机 故 障 时 ，通 过 切 换 电机 之 前 、并 联 母 线 之 后 的 动 力 回路 隔 离 开 关 ，
升机构 的 工 作 级 别 ，不 可 长 时 间 运 行 。此 时 ，电 机工 作在 Ｓ ２ ％状 态 。３ 单 电机运行 时必须 保 ３— ５ ） 证事 故 电 机 还 可 无 障碍 转 动 ，４台制 动 器 动 作 同 步 。４ ）单 电机 运 行 时 ，可 以 ３套 装 置 并 联 驱 动 ，
， Ｉ运行 ７ ，Ｉ ０ ＝ｅ ０Ｓ ＝ Ａ运行 ６ ；循环周期 为 １０Ｓ ０Ｓ ５ ；
工作环 境温度为 ０℃ ～ ０ｏ ４ Ｃ；防护等 级 为 Ｉ０ 。 Ｐ０
主
一
２ 装置 与电机各 种组合工作方式
２ １ ２台 电机并 联方 式 ．
《 起重运输机械》 ２ １ （ ） ０ ２ ２
（ 电机 额定 电流 ）需 调整 ，建议 由原设 置 值 ， ＝ （ ００× ） ｎ（ 为 并联 装 置 套 数 ） 为值 ， １ ８ ２／ 改 ＝
一
５ — ３
（ ８ × ． ） （ 为并联装置套数 ） １ ０ １４ ／ ０ ，以达到 电 机 过流 保护 功能 。２ ）单 电机 运 行 时 ，应 降低 主 起
静一
—
ｉ 虽重 ± 虽县重２ 逵廑 一ｉ ± 墨 三 箜２
６
．
１ ２×效率
一 ６ １ ０ ８ ． ２× ． ２
＝６ ０ ｋ ３ Ｗ
可甩掉事故电机 ，让另一台正常电机投入运行 。
单 电机运 行 时需 注意 ：１ ）并 联装 置 参数 Ｐ０ １０
用户要求 ：在一 台电机 故障状态 下 ，另一 台 电机仍可短时工作 ；当任意一套调速装 置故 障时， 通过切换 ，确保系统正 常工作。根 据 电机特性 曲
也 可 以 ２套装 置并 联驱 动 。
载荷 下 ，电机 工 作 电流 约 为 额 定 电流 的 ８％ ，装 ４ 置工 作 电流 约 为额 定 电 流 的 ６％ 。此 工作 方 式 使 ８ 电机 和装 置 在 主起 升 机 构 在 满 载 状 态 下 长 时 间 工 作仍 有 足 够 的余 量 ，可 以减 轻 其 负 载 压 力 、降 低 故 障发 生率 、延 长使用 寿命 等 。 ２ 如 果 １台 装 置 有 故 障 且 无 法 短 时 间 内排 ） 除 ，则 采用 ２套 装 置 并 联 驱 动 ２台 电 机 的 工 作 方 ． 式 。根据 实际情 况 ，需 人 为 改 变 Ｐ Ｃ程 序 组 织 模 Ｌ 块 Ｏ １对功 能 Ｆ Ｂ Ｃ的调用 情况 和改 变装 置局部 参数
率 为 ５ ｚ ＯＨ ；风 扇额 定 电压 为 ３ Ｃ４０４１ ％ ；风 Ａ ０ ０ － 扇额 定 电流 为 １１Ａ；装 置 额 定 电流 为 ９０Ａ；装 ． ０ 置最 小 电流 为 １ ５Ａ；过 载能力 为 ， ２ｏ 行 ２ ， ＝ １运 ０Ｓ
图 １ 控制 系统动力 回路原理 图
要 求。
２套装 置并 联运行 有 ３种 组合 情 况 ：如果 １号
装置故障 ， 号和 ３ ２ 号装置并联运行 ，设 ２号装置 为主 、 ３号装置为从 ；如果 ２号装置故障 ，１ 号和