引言

橋式起重機是工礦企業中應用十分廣泛的一種起重機械，某機務段現配屬多臺橋式起重機，每天使用頻繁，工作量很大。橋式起重機能否正常工作直接影響機車檢修任務的完成和人身、設備的安全。

原使用的橋式起重機拖動系統采用繞線式交流異步電機，轉子回路內串入多段外接電阻調速，采用凸輪控制器、繼電器－接觸器控制，這種控制系統主要缺點是:

(1) 電機轉子串電阻調速屬能耗型轉差調速，能耗大，機械特性軟，調速范圍小，平滑性差;

(2) 繼電器－接觸器控制系統在頻繁切換的情況下，沖擊電流大，觸頭燒損、電刷冒火、電動機以及轉子所串電阻燒損和斷裂故障時有發生，故障率達每月2.5件;

(3) 調速平滑性差，對減速機、連軸器、鋼絲繩的機械沖擊大，影響使用壽命;

(4) 系統抱閘是在運動狀態下進行的，對制動器損害很大，閘皮磨損嚴重。

因此，只有徹底改變原調速的方式才能從根本上解決橋式起重機故障率高的問題。隨著電子技術的飛快發展，變頻調速器的性能、可靠性都有了很大的提高，為在橋式起重機傳動系統中的應用提供了有利的條件。我們首先對擔負機車柴油機組裝重要工作的架修庫32噸橋式起重機的大小車拖動系統和吊鉤提升系統進行變頻改造，以改善其操作性能、降低了故障率。

改造方案

1、變頻改造方案

橋式起重機的電氣傳動系統有大車電動機兩臺、小車電動機一臺、32噸大鉤、5噸小鉤提升電動機各一臺，這次改造總的思路是用四臺變頻器來控制五臺電機，實現重載啟動，變頻調速。

主電路原理圖如圖1所示。

圖1 橋式起重機變頻調速主電路原理圖

改造中電氣控制系統除保留原凸輪控制器和各電機外，各控制柜和各繼電器、接觸器一律取消，變頻器采用的是SAJ起重專用變頻器，各傳動機構配置如圖1所示。

2、制動方法

通過變頻調速系統對重物下降時電機制動再生的電能，采取由變頻器直流回路內接入制動電阻消耗掉的方式，把運動中的大、小車和吊鉤迅速而準確地將轉速降為0。對于吊鉤，常常需要重物在半空中停留一段時間(如重物在空中平移時)，而變頻調速系統雖然能使重物停住，但因容易受到外界因素的干擾(如平移時常出現斷電)，可靠性差。因此，還必須同時采取電磁制動器進行機械制動。

3、變頻控制系統的控制要點

橋式起重機拖動系統的控制包括:大車的左、右行及速度檔; 小車的前、后行及速度檔; 吊鉤的升、降及速度檔等。這些都可以通過變頻器可編程控制器進行無觸點控制。

橋式起重機控制系統中需要引起注意的是關于防止溜鉤的控制，在電磁制動器抱住之前和松開后的瞬間，極易發生重物由于停止狀態下滑而產生溜鉤。

（1） 起吊重物停住控制要點

通過設定停止起始頻率，和的維持時間(應大于制動電磁鐵抱閘時間0.6s)，當變頻器的工作頻率下降到時，變頻器輸出一個“頻率到達信號”， 發出制動電磁鐵斷電指令，此時維持，隨后變頻器工作頻率降為0。

（2） 起吊重物升降控制要點

設定“升降起始頻率和“檢測電流時間，當變頻器達到的同時，變頻器開始檢測電流，確認電流足夠大，產生的力矩能抵消下降力矩時發出松開指令，使制動電磁鐵開始通電松開抱閘，應大于電磁鐵松開時間。

（3） 自動轉矩提升設置

在調試過程中適當地提高中頻電壓可以改善低頻特性，提高啟動轉矩; 提高零頻電壓可以加大直流強勵磁，可以使電機保持足夠大的轉矩防止溜鉤。

（4） 各傳動機構變頻器的功能參數設置

橋式起重機各傳動機構改造采用的SAJ系列變頻器。

改造后的效果

從改造后運行來看，效果非常明顯。主要效果如下:

(1) 橋式起重機的啟動、制動、加速、減速等過程更加平穩快速，定位更加準確，減少了負載波動，安全性大幅提高;

(2) 電動機運行的開關器件實現了無觸點化，具有半永久性的壽命;

(3) 由于電動機啟動電流限制得較小，頻繁啟動和停止時電動機熱耗減少，壽命延長;

(4) 電磁制動器在低速時動作, 其閘皮的磨損很小，使用壽命延長，保養時間和費用都得以減少。

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