1電氣系統(tǒng)原理
2 2 000 kN單向橋機(jī)電氣控制分為供電系統(tǒng)部分、起升控制部分、大車行走控制部分、PLC集中控制部分、液壓自動(dòng)抓梁控制部分、夾軌器控制部分、集中潤(rùn)滑控制部分和照明控制部分等。
?。?1）供電系統(tǒng)。三相四線交流電源經(jīng)過(guò)滑觸線E1引入到KP2電源柜的隔離開(kāi)關(guān)上，通過(guò)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)及主電源接觸器后，分配到各功能單元。隔離開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)直觀，使檢修維護(hù)工作在安全的環(huán)境中進(jìn)行?？倲嗦菲骶哂羞^(guò)負(fù)荷、短路、分勵(lì)脫扣保護(hù)等功能。當(dāng)前一級(jí)保護(hù)沒(méi)有動(dòng)作時(shí)，總斷路器及時(shí)發(fā)出保護(hù)動(dòng)作。如果出現(xiàn)意外情況，聯(lián)動(dòng)臺(tái)裝有1只緊急停止按鈕，按下此按鈕，接通總斷路器的分勵(lì)脫扣線圈切斷總電源，使設(shè)備在多種安全措施的保護(hù)下正常運(yùn)行。
?。?2）起升控制系統(tǒng)。采用了先進(jìn)的變頻調(diào)速控制技術(shù)，系統(tǒng)由電抗器、變頻器、制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻等組成。與常規(guī)的起重控制相比較，變頻調(diào)速控制技術(shù)增大了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，降低了啟動(dòng)電流，調(diào)速范圍更寬，系統(tǒng)特性更硬，運(yùn)行更加穩(wěn)定，尤其適用于起吊重物慣性大、對(duì)位置要求精度高的場(chǎng)合。變頻器閉環(huán)矢量調(diào)速控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高速度的控制精度，在要求慢速控制的條件下，仍然具有很大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。采用帶PG卡的零伺服控制系統(tǒng)，即使電機(jī)速度為零狀態(tài)下也能產(chǎn)生150%以上的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，打開(kāi)抱閘，也不會(huì)發(fā)生重物的溜鉤現(xiàn)象，確保起吊重物的安全。速度控制設(shè)計(jì)為多段速控制，主令控制器的控制采用上升和下降各3個(gè)檔位的對(duì)稱控制電路，每一種檔位的速度參數(shù)在調(diào)試時(shí)已經(jīng)按照要求輸入到變頻器中，使用中只要將主令控制器打到不同的檔位，便可以得到不同的控制速度。
起升的2臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別使用2臺(tái)變頻器控制， 2臺(tái)電動(dòng)機(jī)上分別裝有1只脈沖編碼器，組成2套獨(dú)立的閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)，變頻器與PLC之間采用Profibus- DP總線通訊。每臺(tái)電機(jī)由1臺(tái)變頻器控制，為保證2臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)電氣同步，變頻器采用編碼器反饋的閉環(huán)控制方式，調(diào)速比高，保證主起升機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)速一致。減速機(jī)低速軸上各安裝一個(gè)進(jìn)口絕對(duì)值型脈沖編碼器，作為起升機(jī)構(gòu)高度測(cè)量和同步運(yùn)行的反饋，其輸出數(shù)據(jù)信號(hào)送入PLC的位置模塊，由PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，求出同步偏差值，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的差值大小、正負(fù)，輸出控制信號(hào)，控制變頻器U 2進(jìn)行同步糾偏，使閘門(mén)的2吊點(diǎn)始終處于同步狀態(tài)。其高度值及其差值在控制柜的觸摸屏上顯示。SP- 2水平度測(cè)量?jī)x起到調(diào)節(jié)抓梁水平的作用。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)采用剛性連接時(shí)， PLC內(nèi)部電氣同步功能不能使用。起升機(jī)構(gòu)還裝有進(jìn)口荷重傳感器，傳感器檢測(cè)到的荷重通過(guò)變送器分別以4 20 mA模擬量的形式送到PLC模擬量輸入口，通過(guò)PLC處理后其2吊點(diǎn)質(zhì)量在觸摸屏上顯示，對(duì)啟閉機(jī)起到安全保護(hù)的作用。若起升載荷達(dá)到額定起升載荷的110%時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)的電源，制動(dòng)器上閘，對(duì)閘門(mén)和啟閉機(jī)起到安全保護(hù)的作用。
變頻器接到上升及下降指令后，首先進(jìn)行零轉(zhuǎn)速控制，使電機(jī)產(chǎn)生零速力矩。這時(shí)，放開(kāi)制動(dòng)器抱閘，變頻器鎖定電機(jī)轉(zhuǎn)子，使重物不會(huì)產(chǎn)生滑溜現(xiàn)象。正常停車時(shí)，通過(guò)電氣制動(dòng)，電機(jī)速度平穩(wěn)降至接近零速后，再進(jìn)行制動(dòng)器抱閘。在起升機(jī)構(gòu)的減速機(jī)低速軸上安裝一套位置限位開(kāi)關(guān)（和高度絕對(duì)值編碼器一體），用于上升及下降的行程保護(hù)，其高度值在觸摸屏上顯示。該機(jī)設(shè)有充水開(kāi)關(guān)，如果需要充水，在觸摸屏上將其預(yù)置到20 cm位置上，起升到該位置時(shí)自動(dòng)停機(jī)開(kāi)始充水，充水完畢后，繼續(xù)起升。起升設(shè)有工作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器。電路具有多重保護(hù)功能，如上下限位、短路、過(guò)載、過(guò)負(fù)荷等。
使整個(gè)控制系統(tǒng)始終處于安全的狀態(tài)下運(yùn)行。
?。?3）大車控制系統(tǒng)。采用了先進(jìn)的變頻調(diào)速控制技術(shù)，系統(tǒng)由電抗器、變頻器、制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻等組成。速度控制設(shè)計(jì)為多段速控制，主令控制器的控制采用向左和向右各3個(gè)檔位的對(duì)稱控制電路，每一種檔位的速度參數(shù)在設(shè)備的調(diào)試階段已經(jīng)按照要求輸入到變頻器中，使用中，只要將主令控制器打到不同的檔位，便可以得到不同的運(yùn)行速度。
大車的電動(dòng)機(jī)使用1臺(tái)變頻器控制，變頻器與PLC之間采用Profibus- DP總線通訊。大車在行進(jìn)到接近左右極限位置時(shí)，減速接近開(kāi)關(guān)首先動(dòng)作，其接點(diǎn)送入PLC，通過(guò)PLC限制大車的最高運(yùn)行速度為一低速值，當(dāng)大車碰到左右極限開(kāi)關(guān)時(shí)，確保立即停止。電路具有多重保護(hù)功能，如左右限位、短路、過(guò)載、接地等，整個(gè)控制系統(tǒng)始終在安全的狀態(tài)下運(yùn)行。
?。?4） PLC集中控制部分。橋機(jī)的各種操作控制集中在司機(jī)室內(nèi)，由聯(lián)動(dòng)臺(tái)、PLC、觸摸屏和儀表等組成。該機(jī)選S7- 300系列可編程序控制器控制，并在聯(lián)動(dòng)臺(tái)上設(shè)有觸摸屏。PLC、變頻器、觸摸屏完成整個(gè)橋機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視控制及聯(lián)鎖。PLC是啟閉機(jī)控制系統(tǒng)的核心， PLC與變頻器及其他電器之間以硬線聯(lián)結(jié)，完成整個(gè)橋機(jī)的控制與聯(lián)鎖。
（ 5）大車行走裝有夾軌器裝置。當(dāng)總電源開(kāi)啟時(shí)夾軌器自動(dòng)松開(kāi)；當(dāng)停車時(shí)，夾軌器工作，自動(dòng)夾緊大車軌道，并發(fā)出信號(hào)。
（ 6）集中潤(rùn)滑控制部分。該橋機(jī)留有集中潤(rùn)滑的電氣接口。
?。?7）橋機(jī)機(jī)房和司機(jī)室都配有足夠的照明，并配有可攜式安全照明設(shè)備，配備的投光燈可以滿足作業(yè)面的照明。各種照明設(shè)備都具有防振功能。
2液壓自動(dòng)抓梁的原理與水平調(diào)節(jié)
系統(tǒng)準(zhǔn)確地檢測(cè)抓梁下降就位和移軸裝置穿脫銷的全行程工作狀況，司機(jī)室內(nèi)裝有觸摸屏，在觸摸屏上可以顯示抓梁的就位和穿脫銷的行程。液壓抓梁上設(shè)有左右吊點(diǎn)對(duì)位傳感器2個(gè)，左右吊點(diǎn)穿銷傳感器2個(gè)，通過(guò)傳感器內(nèi)部集成的單片機(jī)處理系統(tǒng)（含信號(hào)調(diào)理模塊，與傳感器成一體化）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行采集、處理，然后，直接輸出標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊信號(hào)供PLC采集處理并在觸摸屏上顯示。在液壓自動(dòng)抓梁內(nèi)還裝有SP- 2水平度測(cè)量?jī)x，水平度測(cè)量?jī)x以伺服式傾角傳感器為測(cè)量元件，具有較高的靈敏度和測(cè)量分辨率，測(cè)量頭內(nèi)部裝有伺服式傾角傳感器及預(yù)處理電路，采用DC24V供電，水平測(cè)量頭輸出的電壓信號(hào)經(jīng)A /D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)濾波后進(jìn)行顯示，數(shù)據(jù)處理顯示儀根據(jù)預(yù)先設(shè)定的左右調(diào)整值，結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行判斷，分別輸出相應(yīng)的3路開(kāi)關(guān)接點(diǎn)，通過(guò)電纜送到PLC進(jìn)行處理后控制變頻器，進(jìn)行2吊點(diǎn)同步調(diào)節(jié)。是液壓自動(dòng)抓梁的電氣原理框圖。
3起升機(jī)構(gòu)
3. 1起升機(jī)構(gòu)技術(shù)參數(shù)
額定啟門(mén)力2 2 000 kN總起升高度98m起升速度2. 5 /5m /m in吊點(diǎn)距6. 3m工作級(jí)別2吊點(diǎn)采用電氣同步。
電動(dòng)機(jī)的靜功率Pj= Qjv /（ 6 120 0） ，式中：0機(jī)械傳動(dòng)總效率，0 = 0. 818；Q j額定啟門(mén)力， Q j = 2 000 kN；v起升速度， v = 2. 5m /m in.
根據(jù)電動(dòng)機(jī)靜功率的計(jì)算結(jié)果，選ABB變頻電機(jī)，型號(hào)為QABP315L - 8B， P j= 110 kW， n = 741 r/m in， JC= 40%.
3. 2起升機(jī)構(gòu)變頻器、制動(dòng)單元、電阻計(jì)算與選型（ 1）變頻器的計(jì)算與選型。由于橋機(jī)的起升電機(jī)有2臺(tái)，所以采用一拖一的方案，各由1臺(tái)變頻器拖動(dòng)1臺(tái)電機(jī)。起升電機(jī)的型號(hào)是： QABP315L - 8B， P = 110kW， I N = 215A.變頻器的輸出電流I v應(yīng)滿足以下條件I v > I m ax = KI N，式中：I N電動(dòng)機(jī)額定電流， A；I max電動(dòng)機(jī)最大工作電流；K裕度修正系數(shù)，起升一般取1. 1.
I v > I m ax = KI N = 1. 1 215 = 236. 5A.
6SE7032- 6EG60Z變頻器的額定電流I= 260A > 236. 5A.
根據(jù)電機(jī)的額定電流的計(jì)算結(jié)果，變頻器的選型如下：
110 kW起升變頻電機(jī)各選用1臺(tái)西門(mén)子66SE7032- 6EG60Z的變頻器， P = 132 kW.
?。?2）制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻的計(jì)算。當(dāng)電源電壓為380V時(shí)， U D = 510 650V.R B的大小應(yīng)使制動(dòng)電流I B的值不超過(guò)變頻器額定電流的一半為宜。
因?yàn)镮B= UD /RB IN /2 ，R B 2U D /I N = 2 600 /237 = 5 ，P B U D 2 /R B = 0. 9 6 00 2 /5 = 64. 8 kW ，式中：U D變頻器的直流電壓；R B變頻器的外接制動(dòng)電阻值；P B制動(dòng)電阻功率；B選用系數(shù)。
按常規(guī)，B一般選用0. 3 0. 6，由于橋機(jī)是起升工況，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)98 /2. 5= 39. 2m in，橋機(jī)在下降過(guò)程中，相應(yīng)的放電時(shí)間增長(zhǎng)，所以，B選用0. 9.
即制動(dòng)電阻選用18個(gè)5 kW 90的電阻并聯(lián)使用。換算后電阻5 ，功率90 kW.I CM 2U D / R B = 2 600V /5 = 240A（其中ICM表示流過(guò)制動(dòng)單元的最大電流）。
考慮到橋機(jī)在下降過(guò)程中放電時(shí)間長(zhǎng)，每臺(tái)變頻器選用2個(gè)IPC- DR- 4H的制動(dòng)單元。
經(jīng)過(guò)以上選型，制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻的容量比原裝的大一倍，而價(jià)格不到原裝的一半。
4結(jié)論
該橋機(jī)的電氣自動(dòng)化程度高，采用變頻器控制電動(dòng)機(jī)可以精確可靠地控制閘門(mén)運(yùn)行，由絕對(duì)值編碼器和水平傳感器的檢測(cè)控制，可以確保液壓自動(dòng)抓梁的水平及可靠運(yùn)行，所以，橋機(jī)的運(yùn)行是安全、穩(wěn)定、可靠的。
2 2 000 kN單向橋機(jī)電氣控制分為供電系統(tǒng)部分、起升控制部分、大車行走控制部分、PLC集中控制部分、液壓自動(dòng)抓梁控制部分、夾軌器控制部分、集中潤(rùn)滑控制部分和照明控制部分等。
?。?1）供電系統(tǒng)。三相四線交流電源經(jīng)過(guò)滑觸線E1引入到KP2電源柜的隔離開(kāi)關(guān)上，通過(guò)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)及主電源接觸器后，分配到各功能單元。隔離開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)直觀，使檢修維護(hù)工作在安全的環(huán)境中進(jìn)行?？倲嗦菲骶哂羞^(guò)負(fù)荷、短路、分勵(lì)脫扣保護(hù)等功能。當(dāng)前一級(jí)保護(hù)沒(méi)有動(dòng)作時(shí)，總斷路器及時(shí)發(fā)出保護(hù)動(dòng)作。如果出現(xiàn)意外情況，聯(lián)動(dòng)臺(tái)裝有1只緊急停止按鈕，按下此按鈕，接通總斷路器的分勵(lì)脫扣線圈切斷總電源，使設(shè)備在多種安全措施的保護(hù)下正常運(yùn)行。
?。?2）起升控制系統(tǒng)。采用了先進(jìn)的變頻調(diào)速控制技術(shù)，系統(tǒng)由電抗器、變頻器、制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻等組成。與常規(guī)的起重控制相比較，變頻調(diào)速控制技術(shù)增大了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，降低了啟動(dòng)電流，調(diào)速范圍更寬，系統(tǒng)特性更硬，運(yùn)行更加穩(wěn)定，尤其適用于起吊重物慣性大、對(duì)位置要求精度高的場(chǎng)合。變頻器閉環(huán)矢量調(diào)速控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高速度的控制精度，在要求慢速控制的條件下，仍然具有很大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。采用帶PG卡的零伺服控制系統(tǒng)，即使電機(jī)速度為零狀態(tài)下也能產(chǎn)生150%以上的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，打開(kāi)抱閘，也不會(huì)發(fā)生重物的溜鉤現(xiàn)象，確保起吊重物的安全。速度控制設(shè)計(jì)為多段速控制，主令控制器的控制采用上升和下降各3個(gè)檔位的對(duì)稱控制電路，每一種檔位的速度參數(shù)在調(diào)試時(shí)已經(jīng)按照要求輸入到變頻器中，使用中只要將主令控制器打到不同的檔位，便可以得到不同的控制速度。
起升的2臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別使用2臺(tái)變頻器控制， 2臺(tái)電動(dòng)機(jī)上分別裝有1只脈沖編碼器，組成2套獨(dú)立的閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)，變頻器與PLC之間采用Profibus- DP總線通訊。每臺(tái)電機(jī)由1臺(tái)變頻器控制，為保證2臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)電氣同步，變頻器采用編碼器反饋的閉環(huán)控制方式，調(diào)速比高，保證主起升機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)速一致。減速機(jī)低速軸上各安裝一個(gè)進(jìn)口絕對(duì)值型脈沖編碼器，作為起升機(jī)構(gòu)高度測(cè)量和同步運(yùn)行的反饋，其輸出數(shù)據(jù)信號(hào)送入PLC的位置模塊，由PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，求出同步偏差值，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的差值大小、正負(fù)，輸出控制信號(hào)，控制變頻器U 2進(jìn)行同步糾偏，使閘門(mén)的2吊點(diǎn)始終處于同步狀態(tài)。其高度值及其差值在控制柜的觸摸屏上顯示。SP- 2水平度測(cè)量?jī)x起到調(diào)節(jié)抓梁水平的作用。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)采用剛性連接時(shí)， PLC內(nèi)部電氣同步功能不能使用。起升機(jī)構(gòu)還裝有進(jìn)口荷重傳感器，傳感器檢測(cè)到的荷重通過(guò)變送器分別以4 20 mA模擬量的形式送到PLC模擬量輸入口，通過(guò)PLC處理后其2吊點(diǎn)質(zhì)量在觸摸屏上顯示，對(duì)啟閉機(jī)起到安全保護(hù)的作用。若起升載荷達(dá)到額定起升載荷的110%時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)的電源，制動(dòng)器上閘，對(duì)閘門(mén)和啟閉機(jī)起到安全保護(hù)的作用。
變頻器接到上升及下降指令后，首先進(jìn)行零轉(zhuǎn)速控制，使電機(jī)產(chǎn)生零速力矩。這時(shí)，放開(kāi)制動(dòng)器抱閘，變頻器鎖定電機(jī)轉(zhuǎn)子，使重物不會(huì)產(chǎn)生滑溜現(xiàn)象。正常停車時(shí)，通過(guò)電氣制動(dòng)，電機(jī)速度平穩(wěn)降至接近零速后，再進(jìn)行制動(dòng)器抱閘。在起升機(jī)構(gòu)的減速機(jī)低速軸上安裝一套位置限位開(kāi)關(guān)（和高度絕對(duì)值編碼器一體），用于上升及下降的行程保護(hù)，其高度值在觸摸屏上顯示。該機(jī)設(shè)有充水開(kāi)關(guān)，如果需要充水，在觸摸屏上將其預(yù)置到20 cm位置上，起升到該位置時(shí)自動(dòng)停機(jī)開(kāi)始充水，充水完畢后，繼續(xù)起升。起升設(shè)有工作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器。電路具有多重保護(hù)功能，如上下限位、短路、過(guò)載、過(guò)負(fù)荷等。
使整個(gè)控制系統(tǒng)始終處于安全的狀態(tài)下運(yùn)行。
?。?3）大車控制系統(tǒng)。采用了先進(jìn)的變頻調(diào)速控制技術(shù)，系統(tǒng)由電抗器、變頻器、制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻等組成。速度控制設(shè)計(jì)為多段速控制，主令控制器的控制采用向左和向右各3個(gè)檔位的對(duì)稱控制電路，每一種檔位的速度參數(shù)在設(shè)備的調(diào)試階段已經(jīng)按照要求輸入到變頻器中，使用中，只要將主令控制器打到不同的檔位，便可以得到不同的運(yùn)行速度。
大車的電動(dòng)機(jī)使用1臺(tái)變頻器控制，變頻器與PLC之間采用Profibus- DP總線通訊。大車在行進(jìn)到接近左右極限位置時(shí)，減速接近開(kāi)關(guān)首先動(dòng)作，其接點(diǎn)送入PLC，通過(guò)PLC限制大車的最高運(yùn)行速度為一低速值，當(dāng)大車碰到左右極限開(kāi)關(guān)時(shí)，確保立即停止。電路具有多重保護(hù)功能，如左右限位、短路、過(guò)載、接地等，整個(gè)控制系統(tǒng)始終在安全的狀態(tài)下運(yùn)行。
?。?4） PLC集中控制部分。橋機(jī)的各種操作控制集中在司機(jī)室內(nèi)，由聯(lián)動(dòng)臺(tái)、PLC、觸摸屏和儀表等組成。該機(jī)選S7- 300系列可編程序控制器控制，并在聯(lián)動(dòng)臺(tái)上設(shè)有觸摸屏。PLC、變頻器、觸摸屏完成整個(gè)橋機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視控制及聯(lián)鎖。PLC是啟閉機(jī)控制系統(tǒng)的核心， PLC與變頻器及其他電器之間以硬線聯(lián)結(jié)，完成整個(gè)橋機(jī)的控制與聯(lián)鎖。
（ 5）大車行走裝有夾軌器裝置。當(dāng)總電源開(kāi)啟時(shí)夾軌器自動(dòng)松開(kāi)；當(dāng)停車時(shí)，夾軌器工作，自動(dòng)夾緊大車軌道，并發(fā)出信號(hào)。
（ 6）集中潤(rùn)滑控制部分。該橋機(jī)留有集中潤(rùn)滑的電氣接口。
?。?7）橋機(jī)機(jī)房和司機(jī)室都配有足夠的照明，并配有可攜式安全照明設(shè)備，配備的投光燈可以滿足作業(yè)面的照明。各種照明設(shè)備都具有防振功能。
2液壓自動(dòng)抓梁的原理與水平調(diào)節(jié)
系統(tǒng)準(zhǔn)確地檢測(cè)抓梁下降就位和移軸裝置穿脫銷的全行程工作狀況，司機(jī)室內(nèi)裝有觸摸屏，在觸摸屏上可以顯示抓梁的就位和穿脫銷的行程。液壓抓梁上設(shè)有左右吊點(diǎn)對(duì)位傳感器2個(gè)，左右吊點(diǎn)穿銷傳感器2個(gè)，通過(guò)傳感器內(nèi)部集成的單片機(jī)處理系統(tǒng)（含信號(hào)調(diào)理模塊，與傳感器成一體化）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行采集、處理，然后，直接輸出標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊信號(hào)供PLC采集處理并在觸摸屏上顯示。在液壓自動(dòng)抓梁內(nèi)還裝有SP- 2水平度測(cè)量?jī)x，水平度測(cè)量?jī)x以伺服式傾角傳感器為測(cè)量元件，具有較高的靈敏度和測(cè)量分辨率，測(cè)量頭內(nèi)部裝有伺服式傾角傳感器及預(yù)處理電路，采用DC24V供電，水平測(cè)量頭輸出的電壓信號(hào)經(jīng)A /D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)濾波后進(jìn)行顯示，數(shù)據(jù)處理顯示儀根據(jù)預(yù)先設(shè)定的左右調(diào)整值，結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行判斷，分別輸出相應(yīng)的3路開(kāi)關(guān)接點(diǎn)，通過(guò)電纜送到PLC進(jìn)行處理后控制變頻器，進(jìn)行2吊點(diǎn)同步調(diào)節(jié)。是液壓自動(dòng)抓梁的電氣原理框圖。
3起升機(jī)構(gòu)
3. 1起升機(jī)構(gòu)技術(shù)參數(shù)
額定啟門(mén)力2 2 000 kN總起升高度98m起升速度2. 5 /5m /m in吊點(diǎn)距6. 3m工作級(jí)別2吊點(diǎn)采用電氣同步。
電動(dòng)機(jī)的靜功率Pj= Qjv /（ 6 120 0） ，式中：0機(jī)械傳動(dòng)總效率，0 = 0. 818；Q j額定啟門(mén)力， Q j = 2 000 kN；v起升速度， v = 2. 5m /m in.
根據(jù)電動(dòng)機(jī)靜功率的計(jì)算結(jié)果，選ABB變頻電機(jī)，型號(hào)為QABP315L - 8B， P j= 110 kW， n = 741 r/m in， JC= 40%.
3. 2起升機(jī)構(gòu)變頻器、制動(dòng)單元、電阻計(jì)算與選型（ 1）變頻器的計(jì)算與選型。由于橋機(jī)的起升電機(jī)有2臺(tái)，所以采用一拖一的方案，各由1臺(tái)變頻器拖動(dòng)1臺(tái)電機(jī)。起升電機(jī)的型號(hào)是： QABP315L - 8B， P = 110kW， I N = 215A.變頻器的輸出電流I v應(yīng)滿足以下條件I v > I m ax = KI N，式中：I N電動(dòng)機(jī)額定電流， A；I max電動(dòng)機(jī)最大工作電流；K裕度修正系數(shù)，起升一般取1. 1.
I v > I m ax = KI N = 1. 1 215 = 236. 5A.
6SE7032- 6EG60Z變頻器的額定電流I= 260A > 236. 5A.
根據(jù)電機(jī)的額定電流的計(jì)算結(jié)果，變頻器的選型如下：
110 kW起升變頻電機(jī)各選用1臺(tái)西門(mén)子66SE7032- 6EG60Z的變頻器， P = 132 kW.
?。?2）制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻的計(jì)算。當(dāng)電源電壓為380V時(shí)， U D = 510 650V.R B的大小應(yīng)使制動(dòng)電流I B的值不超過(guò)變頻器額定電流的一半為宜。
因?yàn)镮B= UD /RB IN /2 ，R B 2U D /I N = 2 600 /237 = 5 ，P B U D 2 /R B = 0. 9 6 00 2 /5 = 64. 8 kW ，式中：U D變頻器的直流電壓；R B變頻器的外接制動(dòng)電阻值；P B制動(dòng)電阻功率；B選用系數(shù)。
按常規(guī)，B一般選用0. 3 0. 6，由于橋機(jī)是起升工況，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)98 /2. 5= 39. 2m in，橋機(jī)在下降過(guò)程中，相應(yīng)的放電時(shí)間增長(zhǎng)，所以，B選用0. 9.
即制動(dòng)電阻選用18個(gè)5 kW 90的電阻并聯(lián)使用。換算后電阻5 ，功率90 kW.I CM 2U D / R B = 2 600V /5 = 240A（其中ICM表示流過(guò)制動(dòng)單元的最大電流）。
考慮到橋機(jī)在下降過(guò)程中放電時(shí)間長(zhǎng)，每臺(tái)變頻器選用2個(gè)IPC- DR- 4H的制動(dòng)單元。
經(jīng)過(guò)以上選型，制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻的容量比原裝的大一倍，而價(jià)格不到原裝的一半。
4結(jié)論
該橋機(jī)的電氣自動(dòng)化程度高，采用變頻器控制電動(dòng)機(jī)可以精確可靠地控制閘門(mén)運(yùn)行，由絕對(duì)值編碼器和水平傳感器的檢測(cè)控制，可以確保液壓自動(dòng)抓梁的水平及可靠運(yùn)行，所以，橋機(jī)的運(yùn)行是安全、穩(wěn)定、可靠的。
