汇川MD320变频器在铁路局货场20T门式起重机中的运用0线切割机床

汇川MD320变频器在铁路局货场20T门式起重机中的运用

汇川MD320变频器在铁路局货场20T门式起重机中的运用 2011年12月10日 来源： 一、引言

门式起重机是一种用来起吊、放下和搬运重物、并使重物在一定距离内水平移动的起重、搬运设备，在生产过程中有着重要应用.传统的门式起重机调速方法如:绕线转子异步电动机转子串电阻调速、晶闸管定子调压调速和串级调速等，它们共同的缺点是绕线转子异步电动机有集电环和电刷，要求定期维护，由集电环和电刷引起的故障较为常见，再加上大量继电器、接触器的使用，致使现场维护量较大，调速系统的故障率较高，而且调速系统的综合技术指标较差，已不能满足工业生产的特殊要求。交流变频调速传动具有以下特点；A.可以使普通异步电动机实现无级调速。B.启动电流小,减少电源设备容量。C.启动平滑,消除机械的冲击力,保护机械设备。D.对电机具有保护功能,降低电机的维修费用。E.具有显著的节电效果。由于交流变频调速传动技术具有上述特点，已开始取代直流调速装置，成为现代电气传动的发展方向. 其调速原理如下: 从电源端输入三相交流电至变频器后，经整流滤波变换为直流电，再通过电子开关电路转换为频率及电压均可调的三相交流电，然后经滤波后输出，作为电动机的输入电源。我国起重机开始采用变频器进行调速控制大约在80年代后期，那时大多是V/F比控制的变频器，变频无级调速的平稳性、可控性和节能等特点为交流异步电动机驱动的门式起重机大范围、高质量地调速提供了全新的方案。它具有高性能的调速指标，可以使用结构简单、工作可靠、维护方便的鼠笼异步电动机，并且高效、节能，其外围控制线路简单，维护工作量小，保护监测功能完善，运行可靠性较传统的交流调速系统有较大的提高.随着变频技术的不断发展，专业起重机生产企业也把眼光投向这一高技术领域，并针对起重机作业的特点，深入开展变频调速系统的研究。所以，采用交流变频调速是门式起重机交流调速技术发展的主流。其次,PLC的基本、应用指令和触摸屏的人性化界面设计,使每个操作司机都能够迅速的适应并掌握本台车的操作习惯,多达86个操作画面,及故障信息查询画面,使维修人员能够迅速的查出故障原因并排除.

二 、20T门吊的电气结构

本文针对汇川变频器和三菱PLC在郑州铁路局下属某货场20T门式起重机中应用作以介绍:本起重机额定起重量: 20T, 起升高度: 11米, 起升速度: 10米/秒, 大车速度: 47.9米/秒, 小车速度: 45.2米/秒, 跨度:18米, 有效悬臂6.5米. 主钩电机 1台 6极变频电机 45KW 大车电机 4台 8极普通异步电机 7.5KW小车电机 2台 6极普通异步电机 11KW一）电气系统主要元器件由汇川MD320系列变频器、三菱FX1N系列PLC、以及天津罗升人机界面构成.1） 变频器的选择采用变频器驱动异步电动机调速，通常应根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流值（最大值）来选择变频器，通常令变频器的额定电流≥（1.05～1.10）电动机的额定电流或电动机实际运行中的最大电流。而在起重机行业,特别对于起升机构为安全其间,所选电器容量要远大于设备的额定容量.故在选主钩电机变频器时要对其容量进行放大处理.主钩电机为6极变频电机, 3～50Hz范围内为恒转矩运行，50～100Hz范围内为恒功率运行。主钩变频器型号为MD320T-75KW大车电机为8极电机,7.5KW, 大车变频器型号为MD320T-45KW小车电机为6极电机,11KW, 小车变频器型号为MD320T-37KWPLC 选两台60点PLC即FX1N-60MR. 触摸屏选为PWS-6600 , 低压电器全部采用施耐德进口器件.它的基本框图如下:框图解释本电气系统采用两个PLC作为整个系统的数据及逻辑处理核心, 主要有以下优点:a）使整个系统的程序分为主钩程序和大小车程序, 便于调试, 将大小车的运行状态通过编码程序传送给PLC0, 进而在触摸屏上显示出来.b）突出了系统的集中性: 即监视集中, 操作集中, 管理集中c）突出了系统的分散性: 即控制分散, 危险分散, 负荷分散d）触摸屏共有80多个画面组成, 内容包括系统的运行状态, 速度显示, 系统测试, 故障频次记录, 历史故障记录,以及排除方法等.

2.系统布置系统共有四面柜子组成: 电源柜, 起升变频柜, 大小车变频柜, 电阻柜.起升变频系统用一台PLC来控制主钩变频器的升降, 并与触摸屏通讯, . 如图:大小车系统合装在一台柜内,共用一台PLC,其中PLC将大小车的运行状态, 限位信号等编码后与起升柜内PLC输入相连, 这样就可以在触摸屏上显示出来.如图:电阻柜由于要吸收掉变频器的再生能量, 发热, 温度比较高,故放在配电房外,为户外安装.为保证柜内元器件的散热, 每台柜内都加装两台轴流风机散热. 同时配电房内也安装了冷暖空调.在设计过程中,主要要考虑以下问题:1）主钩在上升或下降时的防溜钩问题在电磁制动器抱

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