變頻器—PLC調(diào)速系統(tǒng)在公路架橋機(jī)中的應(yīng)用
鐵道部第十一工程局機(jī)械廠生產(chǎn)的JQC160／50型公路架橋機(jī)專門用于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁片的架設(shè)。該機(jī)外形尺寸(長(zhǎng)×高)為10535cm×989cm，整機(jī)質(zhì)量249t，額定起吊質(zhì)量160t。為保證快速、高效、安全地進(jìn)行梁片架設(shè)，對(duì)架橋機(jī)的控制系統(tǒng)要求吊裝就位準(zhǔn)確，運(yùn)行平穩(wěn)，低速就位、高速返回，效率高，因此調(diào)速系統(tǒng)必須可靠、穩(wěn)定、沖擊小。
以前使用的繞線或異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的方式，只能在有限的幾個(gè)速度中選擇，沖擊大，啟動(dòng)不穩(wěn)，不能保證吊梁運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。而對(duì)于變頻調(diào)速系統(tǒng)，它包含恒功率和恒轉(zhuǎn)矩兩種調(diào)速方式。如我們使用的FRN-G9S系列變頻器能處理好這兩種調(diào)速要求下的某轉(zhuǎn)速電壓與頻率的關(guān)系，且提供了較強(qiáng)的過(guò)載保護(hù)和多種頻率選擇功能。利用凸輪控制器的幾對(duì)觸頭轉(zhuǎn)換閉合，實(shí)現(xiàn)變頻器各對(duì)端子接通，從而方便地得到電機(jī)正反轉(zhuǎn)所需的各種速度。
由于設(shè)計(jì)時(shí)走行電機(jī)采用YEJIILM-4型，其制動(dòng)模塊輸入380V交流電壓，輸出170V直流電壓，當(dāng)變頻器啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)模塊燒壞及恒速瞬間過(guò)電流保護(hù)。同一臺(tái)變頻器控制兩臺(tái)泵站，當(dāng)其中一臺(tái)已經(jīng)啟動(dòng)時(shí)，再啟動(dòng)另一臺(tái)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)恒速瞬間過(guò)電流保護(hù)現(xiàn)象。這是因?yàn)樽冾l器啟動(dòng)時(shí)低速運(yùn)行，輸出電壓較低，以制動(dòng)模塊得到的額定電壓不能吸合線圈，而產(chǎn)生較大的電流燒壞模塊；同時(shí)，一臺(tái)泵站電機(jī)已正常運(yùn)行，再啟動(dòng)另一臺(tái)時(shí)，相當(dāng)于直接啟動(dòng)，因而啟動(dòng)電流較大，出現(xiàn)恒速瞬間過(guò)電流保護(hù)現(xiàn)象。解決的辦法是在變頻器啟動(dòng)前先給制動(dòng)模塊通上額定380V電壓，在啟動(dòng)另一臺(tái)電機(jī)時(shí)，使變頻器運(yùn)行于低頻狀態(tài)下，兩電機(jī)再同時(shí)啟動(dòng)。這雖解決了以上問(wèn)題，但電器中增加了許多繼電器和其他電器元件，且維護(hù)極不方便。
可編程序控制器(PLC)具有多種特性，可以代替繼電器對(duì)變頻器進(jìn)行控制。其極強(qiáng)的邏輯功能可進(jìn)行開關(guān)控制，完成接點(diǎn)的串、并聯(lián)等各種聯(lián)接；定時(shí)控制功能可提供用戶使用的定時(shí)器以代替時(shí)間繼電器。當(dāng)要改變被控對(duì)象的控制邏輯時(shí)，利用PLC可很方便地實(shí)現(xiàn)新的控制要求。另外，大量的開關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路完成，保證了觸點(diǎn)的使用壽命。
經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，變頻器—PLC調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1) 以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的籠型電機(jī)取代繞線式電機(jī)，避免了滑環(huán)、炭刷磨損或銹蝕引起的接觸不良所造成的電機(jī)損壞或不能啟動(dòng)故障。
(2) 減少了交流接觸器的數(shù)量，電路實(shí)現(xiàn)了無(wú)觸點(diǎn)化，避免了觸頭頻繁動(dòng)作而燒損，以及由于觸頭燒損而引起的電機(jī)故障，減少了硬線路，提高了控制和操作的靈活性。
(3) 避免了電阻的熱損耗，節(jié)約了電能。由于啟動(dòng)平穩(wěn)，減少了啟動(dòng)時(shí)對(duì)供電變壓器的沖擊，使梁片的就位更準(zhǔn)確。
(4) 對(duì)油泵進(jìn)行調(diào)速，使得整機(jī)橫移時(shí)更平穩(wěn)。
(5) 為了實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，充分利用了變頻器的手動(dòng)端子，保證更可靠的變頻調(diào)速。
變頻器—PLC調(diào)速系統(tǒng)在架橋機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用，證明了其可行性，特別是在大功率、大慣性起吊拖運(yùn)設(shè)備中更具優(yōu)越性。
以前使用的繞線或異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速的方式，只能在有限的幾個(gè)速度中選擇，沖擊大，啟動(dòng)不穩(wěn)，不能保證吊梁運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。而對(duì)于變頻調(diào)速系統(tǒng)，它包含恒功率和恒轉(zhuǎn)矩兩種調(diào)速方式。如我們使用的FRN-G9S系列變頻器能處理好這兩種調(diào)速要求下的某轉(zhuǎn)速電壓與頻率的關(guān)系，且提供了較強(qiáng)的過(guò)載保護(hù)和多種頻率選擇功能。利用凸輪控制器的幾對(duì)觸頭轉(zhuǎn)換閉合，實(shí)現(xiàn)變頻器各對(duì)端子接通，從而方便地得到電機(jī)正反轉(zhuǎn)所需的各種速度。
由于設(shè)計(jì)時(shí)走行電機(jī)采用YEJIILM-4型，其制動(dòng)模塊輸入380V交流電壓，輸出170V直流電壓，當(dāng)變頻器啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)模塊燒壞及恒速瞬間過(guò)電流保護(hù)。同一臺(tái)變頻器控制兩臺(tái)泵站，當(dāng)其中一臺(tái)已經(jīng)啟動(dòng)時(shí)，再啟動(dòng)另一臺(tái)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)恒速瞬間過(guò)電流保護(hù)現(xiàn)象。這是因?yàn)樽冾l器啟動(dòng)時(shí)低速運(yùn)行，輸出電壓較低，以制動(dòng)模塊得到的額定電壓不能吸合線圈，而產(chǎn)生較大的電流燒壞模塊；同時(shí)，一臺(tái)泵站電機(jī)已正常運(yùn)行，再啟動(dòng)另一臺(tái)時(shí)，相當(dāng)于直接啟動(dòng)，因而啟動(dòng)電流較大，出現(xiàn)恒速瞬間過(guò)電流保護(hù)現(xiàn)象。解決的辦法是在變頻器啟動(dòng)前先給制動(dòng)模塊通上額定380V電壓，在啟動(dòng)另一臺(tái)電機(jī)時(shí)，使變頻器運(yùn)行于低頻狀態(tài)下，兩電機(jī)再同時(shí)啟動(dòng)。這雖解決了以上問(wèn)題，但電器中增加了許多繼電器和其他電器元件，且維護(hù)極不方便。
可編程序控制器(PLC)具有多種特性，可以代替繼電器對(duì)變頻器進(jìn)行控制。其極強(qiáng)的邏輯功能可進(jìn)行開關(guān)控制，完成接點(diǎn)的串、并聯(lián)等各種聯(lián)接；定時(shí)控制功能可提供用戶使用的定時(shí)器以代替時(shí)間繼電器。當(dāng)要改變被控對(duì)象的控制邏輯時(shí)，利用PLC可很方便地實(shí)現(xiàn)新的控制要求。另外，大量的開關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路完成，保證了觸點(diǎn)的使用壽命。
經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，變頻器—PLC調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1) 以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的籠型電機(jī)取代繞線式電機(jī)，避免了滑環(huán)、炭刷磨損或銹蝕引起的接觸不良所造成的電機(jī)損壞或不能啟動(dòng)故障。
(2) 減少了交流接觸器的數(shù)量，電路實(shí)現(xiàn)了無(wú)觸點(diǎn)化，避免了觸頭頻繁動(dòng)作而燒損，以及由于觸頭燒損而引起的電機(jī)故障，減少了硬線路，提高了控制和操作的靈活性。
(3) 避免了電阻的熱損耗，節(jié)約了電能。由于啟動(dòng)平穩(wěn)，減少了啟動(dòng)時(shí)對(duì)供電變壓器的沖擊，使梁片的就位更準(zhǔn)確。
(4) 對(duì)油泵進(jìn)行調(diào)速，使得整機(jī)橫移時(shí)更平穩(wěn)。
(5) 為了實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，充分利用了變頻器的手動(dòng)端子，保證更可靠的變頻調(diào)速。
變頻器—PLC調(diào)速系統(tǒng)在架橋機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用，證明了其可行性，特別是在大功率、大慣性起吊拖運(yùn)設(shè)備中更具優(yōu)越性。
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