抓斗橋式起重機(jī)以其廣泛適用性被大多數(shù)廠礦企業(yè)所采用。一般大功率起重機(jī)都采用繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī),轉(zhuǎn)子串電阻起動,以限制起動電流和增大起動轉(zhuǎn)矢矩另外,有些抓斗橋式起重機(jī)雖然功率不大,但要求頻繁起動、制動和反轉(zhuǎn),如果采用籠型異步電動機(jī)就會在定、轉(zhuǎn)子繞組中流過很大的起動電流,使電動機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱,所以也采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī),轉(zhuǎn)子串電阻的辦法起動,以縮短起動時間,減小電動機(jī)的發(fā)熱目前大多數(shù)轉(zhuǎn)子串電阻分級起動的控制線路由繼電器接觸器系統(tǒng)構(gòu)成由于起重機(jī)工作狀態(tài)的特殊性,很多場合要求電機(jī)頻繁起制動,這就使得繼電器頻繁動作。而一般大容量的繼電器線圈匝數(shù)多、線徑小、消耗功率較大,正常工作時發(fā)熱嚴(yán)重,導(dǎo)致絕緣老化而且在線圈得失電瞬間會產(chǎn)生很大的反電動勢,極易擊穿絕緣層損壞線鼠另外,工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣,振動大、粉塵多、電化腐蝕嚴(yán)重,這更加縮短了繼電器的使用壽命。時間完全是由時間繼電器來控制的,雖然理論上可以準(zhǔn)確地計算出起動時間,但是常規(guī)時間繼電器的定時時間并不準(zhǔn)確,使電機(jī)不能處于*佳運行狀態(tài)本文采用羅克韋爾自動化公司生產(chǎn)的只《/2控制器設(shè)計了一種新式起重機(jī)起動控制線路,有效地改善了控制系統(tǒng)的整體性能2Pico控制器的特點Pico控制器的工作原理與PLC類似,具有簡單的邏輯、定時、計數(shù)、實時時鐘等功能,是一種功能介于PLC和繼電器之間的小型控制器它通過鍵盤和LCD編程,不需要專門軟件,具有結(jié)構(gòu)緊湊,安裝操作靈活方便,能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場高粉塵、強(qiáng)振動等惡劣的現(xiàn)場環(huán)境,模擬量輸入比較,8A輸出電流,文本顯示,時間繼電器計時精確且可以實時監(jiān)測和修改等特點針對系統(tǒng)的控制要求,Pico控制器還配置了一些獨特的功能比如通過設(shè)置Hco中反跳繼電器選項可以將送入控制器的輸入信號進(jìn)行濾波處理,從而防止了干擾導(dǎo)致的誤動作。在兩種分別采用直流24V和交另外J轉(zhuǎn)子串串電阻阻分級起動筧a中避阻篦除她流g22々V電的拿8控制了不同的處理,并且隨著輸入信號頻率的不同其處理過程中的時間設(shè)置也不同通過設(shè)置系統(tǒng)菜單中的保持功能,可以在系統(tǒng)掉電時將某些中間繼電器時間繼電器和計數(shù)器的狀態(tài)或當(dāng)前值保持下來另外還可以修改系統(tǒng)的起動模式,規(guī)定上電后系統(tǒng)所處的運行狀態(tài)3系統(tǒng)設(shè)計3.1控制要求起重機(jī)的起動過程包括抓斗的升降(即卷揚)和抓斗開閉兩部分,它們均需要串電阻分級起動;而且為使電機(jī)工作在*佳工作狀態(tài)下,必須準(zhǔn)確計算切除各段電阻的時間,即使在切除電阻時間要求并不嚴(yán)格的情況下,各段時間的大小關(guān)系要正硫因此,正確設(shè)置切除各段電阻的時間,是整個系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵3.2計時器參數(shù)設(shè)置電機(jī)起動機(jī)械特性如所示當(dāng)并聯(lián)于電阻兩端的接觸器觸點全部斷開時,轉(zhuǎn)子繞組串入全部電阻,電動機(jī)開始加速,起動點在機(jī)械特性曲線的a點,起動轉(zhuǎn)矩為T,它是起動過程的*大轉(zhuǎn)矩,電動機(jī)沿曲線升速,到b點電磁轉(zhuǎn)矩T=T2,此時接觸器1閉合,切除**段起動電阻從a至b的時間為t,根據(jù)特性曲線和實用公式可得:n電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速如果電動機(jī)的電磁過渡過程可以忽略不計,電動機(jī)的運行點將從b點過渡到機(jī)械特性曲線的c點,如果起動電阻選擇的合適,c點的電磁轉(zhuǎn)矩剛好等于T1,c點的電磁轉(zhuǎn)矩稱為切換轉(zhuǎn)矩,T2應(yīng)大于Te同理,從c點到d點的時間b從e點到f點的時間t3從g點到h點的時間t4分別為:在(1)~(5)公,根據(jù)幾何關(guān)系可知:因此切除時間的大小取決于電機(jī)加速時的機(jī)電時間常數(shù)Tm1~TM4,而在這4個常數(shù)中,GD2Mem均相等,只有Se1~S4不同在電阻不斷被切除的過程中轉(zhuǎn)速不斷增加,所以Se1~S4依次減小,對應(yīng)的機(jī)電時間常數(shù)不斷減小,切電阻時間也逐漸減小,即t1>t2>端并上RC阻容電路構(gòu)成的浪涌吸收裝置,以保護(hù)Pico控制器的輸出觸點,延長其使用壽命。
S―一b點處負(fù)載的轉(zhuǎn)差率Tm1=GD!n)S.1/375Me:Se1一-拖動1統(tǒng)的總飛輪矩alElecicPublishP制器的輸出延使用tfl.cnkiM軟件部分由Pico控制器初始化、參數(shù)設(shè)置和主控程序三部分組成其中初始化指在系統(tǒng)菜單中設(shè)置反跳繼電器功能、選擇系統(tǒng)的起動模式等參數(shù)設(shè)置指根據(jù)上文中計算的參數(shù)設(shè)置時間繼電器的值,考慮到實際運行中抓斗的慣性,設(shè)定值比理論計算的結(jié)果要略大一些,要根據(jù)負(fù)載的具體情況進(jìn)行分析。主控程序部分是將外部主令開關(guān)的動作轉(zhuǎn)化為內(nèi)部輸入繼電器的狀態(tài)變化,從而使得時間繼電器開始計時,計時結(jié)束后,輸出繼電器動作,與其相連的接觸器線圈得電,**段電阻被切除,同時另一個時間繼電器開始計時。這樣,各時間繼電器依次計時結(jié)束,串入電機(jī)轉(zhuǎn)子的電阻被全部切除,分級起動結(jié)束新設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行反復(fù)實驗,實際運行結(jié)果表明,由于Hco控制器具有8A的輸出電流,可以直接驅(qū)動接觸器線圈,省掉了大量的中間繼電器,從而使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得更為簡單,可靠性也得到很大提高。
同時,由于采用Pico控制器的內(nèi)部時間繼電器取代常規(guī)時間繼電器,不僅計時更加精確,而且可以在系統(tǒng)運行過程中,通過控制器的PARAMETER選項實時監(jiān)測和修改時間繼電器的參數(shù)值,從而使橋式起重機(jī)在*佳狀態(tài)下工作。
另外,以Hco控制器為核心的起動控制系統(tǒng)取代繼電器接觸器系統(tǒng),整個控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性明顯增強(qiáng),提高了系統(tǒng)的作業(yè)率4結(jié)論采用Pico控制器設(shè)計了抓斗橋式起重機(jī)的起動控制系統(tǒng),有效地改善了抓斗吊車的整體性能,提高了作業(yè)率和系統(tǒng)可靠丨生由于Hco具有較高的性能價格比,因而整個系統(tǒng)也具有良好的性價比