橋式起重機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)淺析

陳強

摘 要：我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，橋式起重機作為工業(yè)生產(chǎn)中的主要運輸工具，在生產(chǎn)車間、建筑工地、倉儲物流等領(lǐng)域都有著十分廣泛的運用。由于橋式起重機在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的角色，所以對橋式起重機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的研究，逐漸完善橋式起重機的運用，是我國工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)保障。本文將對此問題進(jìn)行分析并提出建議。

關(guān)鍵詞：橋式起重機；變頻調(diào)速；控制系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.113

橋式起重機在我國的工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，無論是在碼頭、工廠或者貨場等地方，都有橋式起重機的運用。橋式起重機主要的作用是對貨物進(jìn)行搬運，能夠大大提升各行業(yè)的工作效率，在一定程度上減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)。對橋式起重機的運用要首先注意安全問題，在保證安全的基礎(chǔ)上提升工業(yè)生產(chǎn)的效率。PLC控制變頻器是橋式起重機的重要控制系統(tǒng)，必須逐漸完善橋式起重機的變頻控制系統(tǒng)，才能夠保證工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

1 橋式起重機控制方式

近些年隨著橋式起重機的發(fā)展，主要控制系統(tǒng)也由傳統(tǒng)的控制方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化的控制方式。

1.1 橋式起重機傳統(tǒng)控制方式

橋式起重機的傳統(tǒng)控制方式主要是利用專業(yè)的調(diào)速裝置對橋式起重機進(jìn)行變頻調(diào)速。傳統(tǒng)的橋式起重機調(diào)速方式是通過利用電動機進(jìn)行調(diào)速或者是改變電機的極對數(shù)來進(jìn)行調(diào)速，還有一些橋式起重機通過采用改變轉(zhuǎn)子的串聯(lián)電阻、渦流制動器等方式進(jìn)行調(diào)速。傳統(tǒng)的橋式起重機控制系統(tǒng)分為有級調(diào)速和無級調(diào)速，有級調(diào)速的缺點是調(diào)速范圍較小，對于橋式起重機的速度有很大的限制，不能夠保證橋式起重機的運行速度，對于工業(yè)生產(chǎn)的效率有一定程度的影響。并且，橋式起重機在使用有級調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速時，橋式起重機容易發(fā)生故障，并且想要實現(xiàn)控制機有足夠的檔位，就需要復(fù)雜的電路系統(tǒng)作為保障。同時，使用有級調(diào)速系統(tǒng)會使得橋式起重機的負(fù)載功率較大，產(chǎn)生大量的能量損耗。

1.2 橋式起重機現(xiàn)代化的控制方式

橋式起重機的現(xiàn)代化控制方式主要分為三種：普通控制系統(tǒng)、調(diào)壓調(diào)速控制系統(tǒng)和變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。針對普通的控制系統(tǒng)而言，橋式起重機主要是利用PLC系統(tǒng)對采集到的信號進(jìn)行分析并反饋給橋式起重機，通過對應(yīng)的輸出量的反饋來實現(xiàn)對繼電器以及接觸器的工作的控制。PLC系統(tǒng)的主要模塊包括中央處理器模塊、輸出模塊以及通訊模塊，PLC控制系統(tǒng)能夠?qū)蚴狡鹬貦C所運行的環(huán)境進(jìn)行及時的監(jiān)控，大大提升橋式起重機的運行效率，同時，PLC系統(tǒng)的合理運用還能夠有效地節(jié)約系統(tǒng)的成本，并在一定程度上監(jiān)控與分析橋式起重機的故障，降低橋式起重機的故障率。

橋式起重機現(xiàn)代化控制系統(tǒng)的另一種方式是調(diào)壓調(diào)速控制系統(tǒng)，主要指的是橋式起重機改變電機的三相異步繞線電動機的電壓來進(jìn)行對橋式起重機的調(diào)速。改變電壓是調(diào)壓調(diào)速控制系統(tǒng)的主要運行原理，在工業(yè)生產(chǎn)中最常使用的是串聯(lián)飽和電壓器的控制方式。 調(diào)壓調(diào)速控制系統(tǒng)能夠輕易地實現(xiàn)對橋式起重機的調(diào)速工作，并且調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的線路較為簡單，不僅滿足了對橋式起重機速度的有效控制，并且保證了橋式起重機的運行效率，也為橋式起重機的后期維護(hù)工作帶來了便捷。調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)使用的大多是閉環(huán)控制系統(tǒng)，重要的原理是調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在對橋式起重機的運行情況進(jìn)行分析之后，將數(shù)據(jù)傳輸給控制裝置，控制裝置再通過改變指令的傳輸來實現(xiàn)對橋式起重機速度的控制。這種方式能夠有效的保證橋式起重機的速率，為橋式起重機提供更穩(wěn)定速度系統(tǒng)。

2 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容

變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的主要原理是通過改變電動機的運行頻率來實現(xiàn)對電動機轉(zhuǎn)速的改變，電動機的轉(zhuǎn)速與電源的輸入頻率成正比關(guān)系，所以只要對電源輸入頻率進(jìn)行控制就能夠?qū)崿F(xiàn)橋式起重機速率的調(diào)節(jié)。

2.1 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的原理

變頻調(diào)速控制系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)動頻率來對電動機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制效果十分優(yōu)秀，適合橋式起重機在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的運用。變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的應(yīng)用需要對電機每級的磁通量進(jìn)行控制，保持磁通量是一個恒定的值，不發(fā)生改變。電機每級的磁通量如果太大或太小，都會對變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的控制效果產(chǎn)生影響，當(dāng)每級的磁通量太大時，會造成電機的磁芯的浪費，對于橋式起重機的運行穩(wěn)定性有很大的隱患；當(dāng)電機每級的磁通量過大時，會出現(xiàn)磁通量飽和，使得電流過大，損害電機的運行。所以，必須對橋式起重機的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，才能夠保證橋式起重機的穩(wěn)定運行，提升工業(yè)生產(chǎn)的效率。

2.2 變頻調(diào)速控制系統(tǒng)簡介

隨著近幾年我國橋式起重機不斷更新?lián)Q代，運用在橋式起重機中的調(diào)速控制系統(tǒng)也在逐步的完善，PLC已經(jīng)成為橋式起重機中運用最廣泛的可編程化調(diào)速系統(tǒng)，這也使得我國的橋式起重機的運行效果也在不斷的提升，適應(yīng)著我國飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)。PLC控制技術(shù)已經(jīng)逐漸成為了橋式起重機上運用的主流系統(tǒng)，接收著不斷的更新與發(fā)展。在使用PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)運行的橋式起重機中，主要包括了觸摸屏、PLC、變頻器、指示燈以及各種控制器等模塊，通過各部分模塊的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)而實現(xiàn)對橋式起重機速度的控制。在橋式起重機的運行過程中，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)能夠?qū)蚴狡鹬貦C的主鉤與副鉤電機進(jìn)行驅(qū)動，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對橋式起重機正向限位運動、反向限位運動以及正向滑動控制和反向滑動控制，并且在完成這一系列的控制的同時，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)還能夠?qū)蚴狡鹬貦C中各部分元件起到有效的保護(hù)作用，維持著橋式起重機的運行穩(wěn)定性。變頻調(diào)速控制系統(tǒng)采用的是直接輸入與直接輸出的控制方式，輸入信號與輸出信號都是由PLC控制器發(fā)出的，繼電器在接收到控制器發(fā)出的信號之后對信號進(jìn)行處理，將最后結(jié)果發(fā)送給變頻器，變頻器最后實行操作指令的實現(xiàn)。

3 結(jié)語

變頻調(diào)速控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為我國工業(yè)生產(chǎn)中橋式起重機應(yīng)用最廣泛的調(diào)速系統(tǒng)，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)操作簡單、易于使用、易于擴(kuò)展，并且能夠為工作人員提供最直觀的橋式起重機運行情況，強大的功能也使得變頻調(diào)速控制系統(tǒng)受到了越來越多的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的工作人員的青睞。

參考文獻(xiàn)：

[1]何偉.橋式起重機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（04）：52-53.