3 变频器的选用

适用于起重机使用的变频器有好多种。选用日本安川公司的VS一616G5系列变频器。此变频器具有全磁通矢量控制，在低频下也能提供150％额定转矩的起动转矩。有速度反馈环节，可做到零速控制(即使在零速下也有150％ 额定转矩输出)。该变频器可以通过设定参数的存取级别来选择其控制方式。通常有4种方式可选：无PGU／f开环控制方式、有PGU／f闭环控制方式、无PG开环矢量控制方式、有PG闭环矢量控制方式。大车、小车拖动机构由于其惯量较大，负载变化相对较小，基本上属于阻力性负载，故采用无PGU／f开环控制方式，不带光电编码器。主、副钩起升机构由于负载变化较大，为了获得快速的动态响应，实现对转矩的快速调节。电动机安装有光电编码器，采用有PC,一B2速度控制卡闭环矢量控制方式，以获得稳定的工作状态和良好的机械特性。本系统中由于VS一616G5变频器具有零速下的转矩功能，故只需通过PLC和变频器的适当配合即可圆满解决溜钩问题。

桥式起重机的速度调节可利用变频器的多级频率选择功能。电动机加减速的时间可以通过变频器的设定来进行改变。

变频器的选用通常应根据异步电动机的额定电流来选择，或者根据异步电动机实际运行中的电流值({zd0}值)来选择。应满足下式要求IlnV≥ (1．05～1．10)， 或(1．05～1．10)，式中 Ilnv—— 变频器额定输出电流，A， —— 电动机的额定电流，A， 。 —— 电动机实际{zd0}电流，A选用的变频器都配有外接的制动单元和制动电阻。起重机放下重物时，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。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。制动单元在选择时应加大一个挡，以便允许有较大的制动电流缩短制动过程。制动电阻的额定功率在选择时也应加大1倍。

4 PLC的选用

根据改造后桥式起重机控制系统的现场输入，输出信号的数量及作用，结合改造要求及应用习惯选择PLC型号规格。PLC选用西门子公司s7—300系列。s7—300由多种模块以不同的方式组合在一起(主要由电源模块、CPU模块、I／0模块等组成)，从而使控制系统设计更加灵活，可以满足不同的应用需要。选CPU3141块，数字量输入模块SM321：DI32×24VDC 2块、D116×24VDC 1块，数字量输出模块SM322：13016×24VDC 3块组成系统。桥式起重机拖动系统的控制动作包括：大车的左、右行走及速度换挡；小车的前、后行走及速度换挡；主、副钩的升、降及速度换挡等。保护功能有：主、副钩上升限位、下降限位、大车限位、小车限位，主副钩及大小车电机的保护等。这些都可通过可编程序控器(PLC)进行无触点控制。

5 结束语

采用变频器及PLC对桥式起重机进行了改造。起重机控制系统由于省去了切换转子电阻的交流接触器、串联电阻等电气元件，电气控制线路大为简化。起重机启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，减少了负载波动，安全性大幅提高。采用PLC代替原复杂的接触器、继电器控制系统，电路实现了无触点化，故障率大大降低。采用变频调速，机械特性硬，负载变化时各挡速度基本不变。

轻载时也不会因操作不当而出现失控现象。变频器还可根据现场情况，很方便地调整各挡速度和加减速时间，使吊车操作更加灵活迅速。采用变频调速同时也实现了电机的软起动，避免了机械受大力矩冲击的损伤和破坏，减少了机械维护及检修费用，提高了设备的运行效率。实践证明本次改造是成功的。

                                                                          陕西省机械研究院 左鹏军