1.1橋式起重機(jī)工作環(huán)境惡劣,工作任務(wù)重,電動(dòng)機(jī)以及所串電阻燒損和斷裂故障時(shí)有發(fā)生。
1.2繼電—接觸器控制系統(tǒng)可靠性差,操作復(fù)雜,故障率高。
1.3轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,機(jī)械特性軟,負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速也變化,調(diào)速不理想。所串電阻長期發(fā)熱,電能浪費(fèi)大,效率低。要從根本上解決這些問題,只有徹底改變傳統(tǒng)的控制方式。
年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子器件的迅猛發(fā)展,電氣傳動(dòng)和自動(dòng)控制領(lǐng)域也日新月異。其中,具有代表性的交流變頻裝置和可編程控制器獲得了廣泛的應(yīng)用,為PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù)在橋式起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了有利條件。
橋式起重機(jī)大車、小車、主鉤,副鉤電動(dòng)機(jī)都需獨(dú)立運(yùn)行,大車為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)拖動(dòng),所以整個(gè)系統(tǒng)有5臺(tái)電動(dòng)機(jī),4臺(tái)變頻器傳動(dòng),并由4臺(tái)PLC分別加以控制。
控制電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等控制信號(hào)進(jìn)入PLC,PLC經(jīng)處理后,向變頻器發(fā)出起停、調(diào)速等信號(hào),使電動(dòng)機(jī)工作,是系統(tǒng)的核心。
2.2變頻器:為電動(dòng)機(jī)提供可變頻率的電源,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。
2.3制動(dòng)電阻:起重機(jī)放下重物時(shí),由于重力加速度的原因電動(dòng)機(jī)將處于再生制動(dòng)狀態(tài),拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能要反饋到變頻器直流電路中,使直流電壓不斷上升,甚至達(dá)到危險(xiǎn)的地步。因此,必須將再生到直流電路里的能量消耗掉,使直流電壓保持在允許范圍內(nèi)。制動(dòng)電阻就是用來消耗這部分能量的。
橋式起重機(jī)大車、小車、副鉤、主鉤電動(dòng)機(jī)工作由各自的PLC控制,大車、小車、副鉤、主鉤電動(dòng)機(jī)都運(yùn)行在電動(dòng)狀態(tài),控制過程基本相似,變頻器與PLC之間控制關(guān)系在硬件組成以及軟件的實(shí)現(xiàn)基本相同,而主鉤電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)處于電動(dòng)、倒拉反接或再生制動(dòng)狀態(tài),變頻器與PLC之間控制關(guān)系在硬件組成以及軟件的實(shí)現(xiàn)稍有區(qū)別。控制小車電動(dòng)機(jī)的變頻器與PLC控制原理圖如圖2所示。
利用PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù),橋式起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的各檔速度、加速時(shí)間和制動(dòng)減速時(shí)間都可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況由變頻器設(shè)置,調(diào)整方便。負(fù)載變化時(shí),各檔速度基本不變,調(diào)速性能好。若是改造原有系統(tǒng),大小車電動(dòng)機(jī)仍可采用原有的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī),將轉(zhuǎn)子繞組引出線短接,去掉電刷和集電環(huán),節(jié)省更換電動(dòng)機(jī)的費(fèi)用。