引言
橋式起重機(jī)俗稱行車(chē),是工礦企業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一種起重機(jī)械,它主要由橋架(含有主梁、端梁和走臺(tái)),大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu),小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和起升機(jī)構(gòu)。橋式起重機(jī),每天使用頻繁,工作量很大。橋式起重機(jī)能否正常工作直接影響機(jī)車(chē)檢修任務(wù)的完成和人身、設(shè)備的安全。
原使用的橋式起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)采用繞線式交流異步電機(jī),轉(zhuǎn)子回路內(nèi)串入多段外接電阻調(diào)速,采用凸輪控制器、繼電器-接觸器控制,這種控制系統(tǒng)主要缺點(diǎn)是:
(1) 電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速屬能耗型轉(zhuǎn)差調(diào)速,實(shí)際上,轉(zhuǎn)速的下降或者說(shuō)機(jī)械功率的減少,是通過(guò)在轉(zhuǎn)子的外接電阻中消耗能量來(lái)實(shí)現(xiàn)的,并且轉(zhuǎn)速越低,機(jī)械特性越軟,功率損耗在電磁功率中所占的比例也越大,能耗高,經(jīng)濟(jì)性差。
(2) 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)在頻繁切換的情況下,沖擊電流大,觸頭燒損、電刷冒火、電動(dòng)機(jī)以及轉(zhuǎn)子所串電阻燒損和斷裂故障時(shí)有發(fā)生,故障率達(dá)每月2.5件;
(3) 調(diào)速平滑性差,對(duì)減速機(jī)、連軸器、鋼絲繩的機(jī)械沖擊大,影響使用壽命;
(4) 系統(tǒng)抱閘是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行的,對(duì)制動(dòng)器損害很大,閘皮磨損嚴(yán)重。
因此,只有徹底改變?cè){(diào)速的方式才能從根本上解決橋式起重機(jī)故障率高的問(wèn)題。隨著電子技術(shù)的飛快發(fā)展,變頻調(diào)速器的性能、可靠性都有了很大的提高,為在橋式起重機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了有利的條件。我們首先對(duì)擔(dān)負(fù)機(jī)車(chē)柴油機(jī)組裝重要工作的架修庫(kù)32噸橋式起重機(jī)的大小車(chē)拖動(dòng)系統(tǒng)和吊鉤提升系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造,以改善其操作性能、降低了故障率。
改造方案
1、采用變頻調(diào)速的基本考慮
(1) 大車(chē)拖動(dòng)系統(tǒng)
采用普通的籠型異步電動(dòng)機(jī),兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)可共用一臺(tái)變頻器,因此只能采用V/F控制方式,變頻器的容量應(yīng)為一臺(tái)電動(dòng)機(jī)容量()的兩倍以上。調(diào)速范圍一般在6:1以內(nèi)。
(2) 小車(chē)拖動(dòng)系統(tǒng)
小車(chē)拖動(dòng)系統(tǒng)只用一臺(tái)變頻器,由于行程較短,故調(diào)速范圍較小,一般在4:1以內(nèi)。可采用矢量控制變頻器。
(3) 吊鉤拖動(dòng)系統(tǒng)
主鉤和副鉤分別使用使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),調(diào)速范圍可達(dá)10:1或者更大,而且對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)和電磁制動(dòng)器之間的配合要求很高。
(4) 制動(dòng)方法采用再生制動(dòng)、直流制動(dòng)和電磁機(jī)械制動(dòng)相結(jié)合的方法。
采用變頻調(diào)速系統(tǒng)的再生制動(dòng)和直流制動(dòng)把運(yùn)動(dòng)中的大、小車(chē)和吊鉤迅速而準(zhǔn)確的將轉(zhuǎn)速降為零,待電磁制動(dòng)器將軸抱住后再取消運(yùn)行信號(hào),對(duì)于吊鉤用變頻器由再生制動(dòng)產(chǎn)生的能量通過(guò)電源反饋選件返回主電網(wǎng)。
主電路原理圖如圖1所示:
圖1 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速主電路原理圖
改造中電氣控制系統(tǒng)除保留原凸輪控制器和各電機(jī)外,各控制柜和各繼電器、接觸器一律取消,變頻器采用的是赫茨變頻器的RF300系列起重專(zhuān)用變頻器,各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配置如圖1所示。
2、制動(dòng)方法
對(duì)于吊鉤,常常需要重物在半空中停留一段時(shí)間(如重物在空中平移時(shí)),而變頻