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引言
傳統(tǒng)橋式起重機的電力拖動系統(tǒng)采用交流繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻的方法進行起動和調(diào)速,繼電—接觸器控制,這種控制系統(tǒng)的主要缺點有:
1.1 橋式起重機工作環(huán)境惡劣,工作任務(wù)重,電動機以及所串電阻燒損和斷裂故障時有發(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,機械特性軟,負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速也變化,調(diào)速不理想。所串電阻長期發(fā)熱,電能浪費大,效率低。要從根本上解決這些問題,只有改變傳統(tǒng)的控制方式。
年來,隨著計算機技術(shù)和電力電子器件的迅猛發(fā)展,電氣傳動和自動控制領(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)在橋式起重機拖動系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了有利條件。
2 系統(tǒng)硬件構(gòu)成
PLC控制的橋式起重機變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖如圖1所示
橋式起重機大車、小車、主鉤,副鉤電動機都需運行,大車為兩臺電動機同時拖動,所以整個系統(tǒng)有5臺電動機,4臺變頻器傳動,并由4臺PLC分別加以控制。
2.1 可編程控制器:完成系統(tǒng)邏輯控制部分
控制電動機的正、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等控制信號進入PLC,PLC經(jīng)處理后,向變頻器發(fā)出起停、調(diào)速等信號,使電動機工作,是系統(tǒng)的核心。
2.2 變頻器:為電動機提供可變頻率的電源,實現(xiàn)電動機的調(diào)速。
2.3 制動電阻:起重機放下重物時,由于重力加速度的原因電動機將處于制動狀態(tài),拖動系統(tǒng)的動能要反饋到變頻器直流電路中,使直流電壓不斷上升,甚至達到危險的地步。因此,必須將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)。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。
橋式起重機大車、小車、副鉤、主鉤電動機工作由各自的PLC控制,大車、小車、副鉤、主鉤電動機都運行在電動狀態(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現(xiàn)基本相同,而主鉤電動機運行狀態(tài)處于電動、倒拉反接或制動狀態(tài),變頻器與PLC之間控制關(guān)系在硬件組成以及軟件的實現(xiàn)稍有區(qū)別?刂菩≤囯妱訖C的變頻器與PLC控制原理圖如圖2所示。
3 結(jié)束語
利用PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù),橋式起重機拖動系統(tǒng)的各檔速度、加速時間和制動減速時間都可根據(jù)現(xiàn)場情況由變頻器設(shè)置,調(diào)整方便。負(fù)載變化時,各檔速度基本不變,調(diào)速性能好。若是改造原有系統(tǒng),大小車電動機仍可采用原有的繞線轉(zhuǎn)子異步電動機,將轉(zhuǎn)子繞組引出線短接,去掉電刷和集電環(huán),節(jié)省更換電動機的費用。
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