1 引言
起重機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)具有其較特殊的一面，它具有大慣量、四象限運(yùn)行、恒力矩傳動(dòng)的特點(diǎn)。用于水電廠機(jī)組安裝用的橋式起重機(jī)由于其工作環(huán)境和使用要求又具有以下特點(diǎn):工作強(qiáng)度不大（A3），但電氣工作周期較長，初期的使用環(huán)境較為惡劣、工作強(qiáng)度較大，起重量大，就位精度及低速穩(wěn)定性要求高。
傳統(tǒng)的起重機(jī)調(diào)速方法較多，但都存在調(diào)速范圍小、速度穩(wěn)定性差、無法長時(shí)間低速下降載荷等缺點(diǎn)。近年來，隨著電力電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，變頻調(diào)速在各種傳動(dòng)場合的應(yīng)用成為一種趨勢。變頻調(diào)速作為一種調(diào)速方法20世紀(jì)初就已經(jīng)提出來，其發(fā)展一直十分迅速，它在節(jié)能，降低噪音，維護(hù)量小，自控性能好等方面的優(yōu)點(diǎn)非常突出。但各類變頻器均有各自的特點(diǎn)和差異，本文就西門子變頻器在水電站橋式起重機(jī)中的應(yīng)用和選配作簡單介紹。
2 系統(tǒng)簡介
貴州烏江渡擴(kuò)機(jī)工程是我國西電東送工程首批啟動(dòng)的項(xiàng)目之一，主廠房安裝有一臺2×320t橋式起重機(jī)（屬于特大型起重機(jī)），全變頻調(diào)速，雙鉤抬吊重約為 640t的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，雙鉤的抬吊誤差不超過1.5cm。每個(gè)主鉤額定起重量為320t，額定速度為0.15-1.5m/min，全行程高度28m。
根據(jù)現(xiàn)場使用要求，整機(jī)主、副鉤及大、小車共采用了西門子6SE70系列變頻器6臺（相應(yīng)配置的制動(dòng)單元共11臺）和S7-300系列西門子PLC一套。整機(jī)的電氣控制系統(tǒng)由PLC進(jìn)行控制，起升變頻器采用模擬量給定和開關(guān)量控制相結(jié)合的方式，運(yùn)行機(jī)構(gòu)則由開關(guān)量信號進(jìn)行控制和給定。另外，起升機(jī)構(gòu)采用光電編碼器測速反饋和位置檢測，并在操作室設(shè)置有具有吊鉤高度、綜合狀態(tài)及故障狀態(tài)等綜合信息顯示的液晶顯示屏（TP37）。
3 系統(tǒng)主要器件選用
3.1 電動(dòng)機(jī)的選用
起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，為了加速，電機(jī)需有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，故電機(jī)容量需由負(fù)載功率Pj及加速功率Pa兩部分組成。電機(jī)容量，其中λ為電機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。若使電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下接近滿載運(yùn)行，且能承受電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，并通過1.1倍試驗(yàn)載荷，則要求電機(jī)的過載力矩倍數(shù)λM大于1.5倍，或適當(dāng)增加加速時(shí)間，以減小加速功率。對運(yùn)行機(jī)構(gòu)而言，其加減速時(shí)間可在3～6s之間進(jìn)行調(diào)整，這樣，機(jī)構(gòu)運(yùn)行將會比較平穩(wěn)。
起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的負(fù)載特點(diǎn)是起動(dòng)時(shí)間短、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。常規(guī)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)在選擇時(shí)考慮起重機(jī)并不總是在滿載狀態(tài)下工作，在選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)一般選擇電動(dòng)機(jī)額定輸出功率略小于滿載提升所需功率。
以起升機(jī)構(gòu)為例，采用變頻調(diào)速以后電機(jī)的容量。其中，m為起重機(jī)額定提升的負(fù)載質(zhì)量，g為重力加速度，v為起升機(jī)構(gòu)的額定提升速度，η為機(jī)構(gòu)總效率。另外，由于起升機(jī)構(gòu)要能夠提升1.25倍試驗(yàn)載荷，而且要求能承受國標(biāo)規(guī)定范圍內(nèi)的電壓波動(dòng)的影響，因此其 大轉(zhuǎn)矩值必須要大于2倍負(fù)載力矩。如果電機(jī)的 大轉(zhuǎn)矩值不能滿足1.25倍試驗(yàn)載荷的要求，則可以通過放大電機(jī)容量的方法來解決。
掃碼加我微信
