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PLC控制的變頻調(diào)速在龍門吊拖動系統(tǒng)中的應(yīng)用
時間:2024-12-12來源:起重機(jī)廠家瀏覽次數(shù):1
龍門吊除過橫梁支腿大小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等機(jī)械部分外,還有重要的電器控制部分。龍門吊運(yùn)輸電力拖動系統(tǒng)中的電器設(shè)備比較多,除了異步電機(jī)直流電機(jī)常用的控制電器和保護(hù)電器,還有電線電纜和移動供電裝置等。電器控制對于龍門吊不可或缺,釆用**的電器設(shè)備和電器控制方法對提高龍門吊的工作效率很重要。
龍門吊采用變頻調(diào)速的優(yōu)點:
可靠性提高,主要有以下幾個方面:消除了電動機(jī)的薄弱環(huán)節(jié),用鼠籠電機(jī)取代繞線電機(jī),消除了電刷和滑環(huán)等薄弱環(huán)節(jié)。
電磁抱閘的壽命大大延長,原拖動系統(tǒng)是在運(yùn)動的狀態(tài)下進(jìn)行抱閘剎車的,采用變頻調(diào)速后,可以在基本停住的狀態(tài)下進(jìn)行抱閘,閘皮的磨損情況大大改善。
控制系統(tǒng)的故障率大為下降,原系統(tǒng)是由十分復(fù)雜的繼電系統(tǒng)和接觸器進(jìn)行控制的,故障率較高。釆用變頻調(diào)速控制后,系統(tǒng)簡化,可考性提高。
節(jié)能效果明顯,繞線異步電機(jī)在低速下運(yùn)行時,轉(zhuǎn)子回路的電流將消耗大量的電能。
調(diào)速質(zhì)量明顯提高,具有很高的調(diào)速精度和運(yùn)行效率。頻調(diào)速后可以完全節(jié)約,并且在放下重物時,還可以將重物釋放的位能反饋給電源。PLC控制的變頻調(diào)速在門式龍門吊拖動系統(tǒng)中的應(yīng)用(詳細(xì)介紹了PLC控制的門式龍門吊變頻調(diào)速系統(tǒng)的硬件構(gòu)成以及系統(tǒng)軟件的實現(xiàn))。傳統(tǒng)門式龍門吊的電力拖動系統(tǒng)釆用交流線繞轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串接電阻的方法進(jìn)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:
R式龍門吊工作條件惡劣,工作任務(wù)中,電動機(jī)以及所串聯(lián)電阻燒損和斷裂故障時有發(fā)生。
繼電——接觸器控制系統(tǒng)可靠性差,操作復(fù)雜,故障率高。
轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,機(jī)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(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。
近年來,隨著計算機(jī)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)在門式龍門吊拖動系統(tǒng)中應(yīng)用提供了有利的條件。門式龍門吊大車、小車、主鉤,副鉤電動機(jī)都需要獨(dú)立運(yùn)行,大車為八臺電動機(jī)同時拖動,所以整個系統(tǒng)有十四臺電動機(jī),4臺變頻器傳動,并由4臺PLC分別加以控制。可編程控制器:完成系統(tǒng)邏輯控制部分控制電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等控制信號進(jìn)入PLC, PLC經(jīng)處理后,向變頻器發(fā)出起停、調(diào)速等信號,使電動機(jī)工作,是系統(tǒng)的核心。
變頻器:為電動機(jī)提供可變頻率的電源,實現(xiàn)電動機(jī)的調(diào)速。制動電阻:龍門吊放下重物時,由于重力加速度的原因電動機(jī)將處于再生制動狀態(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*達(dá)到危險的地步。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)。制動電阻就是用來消耗這部分能量的。門式龍門吊大車、小車、副鉤、主鉤電動工作由各自的PLC控制,大車、小車、副鉤、主鉤電動機(jī)都運(yùn)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(jī)運(yùn)行狀態(tài)處于電動、倒拉反接或再生制動狀態(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。
系統(tǒng)軟件設(shè)計:要實現(xiàn)對變頻器的控制,必須對PLC進(jìn)行編程,通過程序?qū)崿F(xiàn)PLC與變頻器信息交換的控制。編程的重要依據(jù)是系統(tǒng)的工作過程。利用PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù),門式龍門吊拖動系統(tǒng)的各檔速度、加速時間和制動減速,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(jī)的費(fèi)用。調(diào)速性能好。若是改造原有系統(tǒng),大小車電動機(jī)仍可來用原有的繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī),時間都可以根據(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。電器設(shè)備是龍門吊上比較復(fù)雜的部分,它在沖擊、震動與擺動的工況下作業(yè),容易發(fā)生故障,特別在高溫、多灰塵、潮濕的環(huán)境下,更容易發(fā)生故障且可能引發(fā)事故。所以,對龍門吊電器部分應(yīng)進(jìn)行**檢查的主要項目如下:
檢查電動機(jī)的絕緣電阻是否在正常范圍內(nèi),運(yùn)行時有無異響、溫升是否正常;停機(jī)時檢查其滑環(huán)、電刷、導(dǎo)線接頭有無明顯的裂紋、磨損、松動和附著碳粉等;檢查集電裝置、電源滑線有無變形磨損,張緊裝置是否正常,滑線與滑塊的接觸是否良好。由電纜來輸送電源的,還應(yīng)檢查電纜絕緣層有無老化,電纜導(dǎo)向裝置是否靈活及電纜收放是否靈活自如。
檢查電器元件及控制系統(tǒng)。檢查各開關(guān)外殼有無破損,合閘時接觸部位壓力是否適當(dāng),熔斷器的容量是否符合要求;接觸器主觸頭和輔助觸頭有無燒毛,接觸時觸頭間的壓力是否足夠,觸頭脫開是進(jìn)否徹底;接觸器動靜鐵芯吸合面有無附著物,吸合時有無異響,滅弧罩是否完好;以及配電柜上各繼電器工作是否正常,各接線柱、接線螺絲是否緊固等。駕駛室里應(yīng)檢査各主令控制器各動作方向是否接正確,注意檢查有無零位保護(hù),特別應(yīng)檢查操縱臺上是否設(shè)有緊急斷電開關(guān),并確認(rèn)遇緊急情況確能**切斷電源。同樣,要注意檢查力矩限制器、超載限制器和各行程保護(hù)裝置的靈敏可靠程度。