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PLC控制的变频调速在龙门吊拖动系统中的应用

作者:河南省盛华重型起重机有限公司点击:108 发布时间:2022-07-14 10:29:50

龙门吊除过横梁支腿大小车运行机构等机械部分外,还有重要的电器控制部分。龙门吊运输电力拖动系统中的电器设备比较多,除了异步电机直流电机常用的控制电器和保护电器,还有电线电缆和移动供电装置等。电器控制对于龙门吊不可或缺,釆用先进的电器设备和电器控制方法对提高龙门吊的工作效率很重要。

PLC控制的变频调速在龙门吊拖动系统中的应用

龙门吊采用变频调速的优点:

可靠性提高,主要有以下几个方面:消除了电动机的薄弱环节,用鼠笼电机取代绕线电机,消除了电刷和滑环等薄弱环节。

电磁抱闸的寿命大大延长,原拖动系统是在运动的状态下进行抱闸刹车的,采用变频调速后,可以在基本停住的状态下进行抱闸,闸皮的磨损情况大大改善。

控制系统的故障率大为下降,原系统是由十分复杂的继电系统和接触器进行控制的,故障率较高。釆用变频调速控制后,系统简化,可考性提高。

节能效果明显,绕线异步电机在低速下运行时,转子回路的电流将消耗大量的电能。

调速质量明显提高,具有很高的调速精度和运行效率。频调速后可以完全节约,并且在放下重物时,还可以将重物释放的位能反馈给电源。PLC控制的变频调速在门式龙门吊拖动系统中的应用(详细介绍了PLC控制的门式龙门吊变频调速系统的硬件构成以及系统软件的实现)。传统门式龙门吊的电力拖动系统釆用交流线绕转子异步电动机转子串接电阻的方法进行起动和调速,继电--接触器控制,这种控制系统的主要缺点有:

R龙门吊工作条件恶劣,工作任务中,电动机以及所串联电阻烧损和断裂故障时有发生。

继电——接触器控制系统可靠性差,操作复杂,故障率高。

转子串电阻调速,机械特性软,负载变化时转速也变化,调速不理想。所串电阻长期发热,电能浪费大,效率低。要从根本上解决这些问题,只有彻底改变传统的控制方式。

近年来,随着计算机技术和电力电子器件的迅猛发展,电气传动和自动控制领域也日新月异。其中,具有代表性的交流变频装置和可编程控制器获得了广泛的应用,为PLC控制的变频调速技术在门式龙门吊拖动系统中应用提供了有利的条件。门式龙门吊大车、小车、主钩,副钩电动机都需要独立运行,大车为八台电动机同时拖动,所以整个系统有十四台电动机,4台变频器传动,并由4PLC分别加以控制。可编程控制器:完成系统逻辑控制部分控制电动机的正、反转、调速等控制信号进入PLC, PLC经处理后,向变频器发出起停、调速等信号,使电动机工作,是系统的核心。

变频器:为电动机提供可变频率的电源,实现电动机的调速。制动电阻:龙门吊放下重物时,由于重力加速度的原因电动机将处于再生制动状态,拖动系统的动能要反馈到变频器直流电路中,使直流电压不断上升,甚至达到危险的地步。因此,必须将再生到直流电路里的能量消耗掉,使直流电压保持在允许范围内。制动电阻就是用来消耗这部分能量的。门式龙门吊大车、小车、副钩、主钩电动工作由各自的PLC控制,大车、小车、副钩、主钩电动机都运行在电动状态,控制过程基本相似,变频器与PLC之间控制关系在硬件组成以及软件的实现基本相同,而主钩电动机运行状态处于电动、倒拉反接或再生制动状态,变频器与PLC之间控制关系在硬件组成以及软件的实现稍有区别。

系统软件设计:要实现对变频器的控制,必须对PLC进行编程,通过程序实现PLC与变频器信息交换的控制。编程的重要依据是系统的工作过程。利用PLC控制的变频调速技术,门式龙门吊拖动系统的各档速度、加速时间和制动减速,将转子绕组引出线短接,去掉电刷和集电环,节省更换电动机的费用。调速性能好。若是改造原有系统,大小车电动机仍可来用原有的绕线转子异步电动机,时间都可以根据现场情况由变频器设置,调整方便。负载变化时,各档速度基本不变。电器设备是龙门吊上比较复杂的部分,它在冲击、震动与摆动的工况下作业,容易发生故障,特别在高温、多灰尘、潮湿的环境下,更容易发生故障且可能引发事故。所以,龙门吊电器部分应进行安全检查的主要项目如下:

检查电动机的绝缘电阻是否在正常范围内,运行时有无异响、温升是否正常;停机时检查其滑环、电刷、导线接头有无明显的裂纹、磨损、松动和附着碳粉等;检查集电装置、电源滑线有无变形磨损,张紧装置是否正常,滑线与滑块的接触是否良好。由电缆来输送电源的,还应检查电缆绝缘层有无老化,电缆导向装置是否灵活及电缆收放是否灵活自如。

检查电器元件及控制系统。检查各开关外壳有无破损,合闸时接触部位压力是否适当,熔断器的容量是否符合要求;接触器主触头和辅助触头有无烧毛,接触时触头间的压力是否足够,触头脱开是进否彻底;接触器动静铁芯吸合面有无附着物,吸合时有无异响,灭弧罩是否完好;以及配电柜上各继电器工作是否正常,各接线柱、接线螺丝是否紧固等。驾驶室里应检査各主令控制器各动作方向是否接正确,注意检查有无零位保护,特别应检查操纵台上是否设有紧急断电开关,并确认遇紧急情况确能有效切断电源。同样,要注意检查力矩限制器、超载限制器和各行程保护装置的灵敏可靠程度。

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