橋式起重機是冶金企業(yè)一種常用的工業(yè)設備。傳統(tǒng)橋式起重機的電力拖動系統(tǒng)采用交流繞線式異步電動機，采用轉子串電阻的方法進行起動和調(diào)速，繼電器－接觸器控制。這種控制系統(tǒng)可靠性差，操作復雜，故障率高。轉子串電阻調(diào)速，起動電流大、機械特性軟。負載變化時轉速也變化，調(diào)速不理想。且所串電阻長期發(fā)熱，電能浪費大，電阻燒損和斷裂故障時有發(fā)生。某鋼梁廠1#線百米區(qū)的2臺橋式起重機是25t+25t雙梁橋式起重機，擔負1#線生產(chǎn)的百米重軌的入垛及裝車工作，2臺吊車操控是遙控器操作方式，而且需要2臺吊車聯(lián)動工作。在傳統(tǒng)交流繞組異步電動機的情況下，采用轉子串聯(lián)電阻法進行起動和調(diào)整，繼電器接觸器控制。控制系統(tǒng)不能滿足快速、安全、高效的生產(chǎn)工作的需要，不能實現(xiàn)2車聯(lián)動和遠程控制的準確、精準的工作。但是，采用PLC控制的變頻調(diào)速技術就可以很容易地實現(xiàn)對其拖動及控制系統(tǒng)。

1、變頻調(diào)速設計基本思路

橋式起重機系統(tǒng)由三種基本獨立機構組成：小車拖動系統(tǒng)、大車拖動系統(tǒng)和卷揚驅(qū)動系統(tǒng)。交流變頻調(diào)速技術，實現(xiàn)各種機構的調(diào)速。百米橋式起重機各個系統(tǒng)都需要獨立運行，整個系統(tǒng)有8臺電機。卷揚2臺75kW電機分別由2臺110kW變頻器單獨控制。使用西門子LCS7-300接收信號并發(fā)送控制信號來控制系統(tǒng)的邏輯控制。電機正、反轉、調(diào)速等控制信號由遠程控制系統(tǒng)以硬接線接入到PLC，經(jīng)過處理的傳感器信號發(fā)出啟停、調(diào)速信號，控制電機工作。

1.1大車拖動系統(tǒng)

大車為雙梁結構，分別為4臺22kW電機。拖動起重機跟隨車間做“水平”運動。運行速度為6m/min可調(diào)。速度比是1:6。

1.2小車拖動系統(tǒng)

小車由兩臺電動機拖動，電機功率為8.5kW。小車在橋上拉上吊鉤和重物，形成“縱向”運動。速度3.5m/min可調(diào)。速度比是1:4。

1.3卷揚拖動系統(tǒng)

卷揚是由兩臺電動機驅(qū)動的。卷揚機構拖動重物做升降的上下移動。電機75kW，起重20t，運行速度10m/min可調(diào)，速度比1:10。

拖動方案：繞線機對電動機的要求很高，屬于動態(tài)負荷，系統(tǒng)需要良好的動態(tài)性能。因此，電動機必須與優(yōu)越的高性能變頻電機一起使用。當電機選則時，需要比原功率合理的有所提高。兩臺電動機配備了變頻器，配備了速度測量編碼器，采用了帶有PG卡速度反饋的閉環(huán)矢量控制模式。變頻調(diào)速可分擋控制，采用5段速度運行，可由低到高自由轉換。

2、卷揚系統(tǒng)變頻器的選用

有許多種類的變頻器適合于起重機。該鋼梁廠選擇G7系列的變頻器，變頻器有全磁通矢量控制，它可以在低頻時提供額定轉矩的150%的起動轉矩。有速度反饋環(huán)，可以零速控制(即使在零速度，也有150%額定扭矩輸出)。變頻器可以通過設置參數(shù)的訪問級別來選擇其控制方式。通常有4種選擇方式:無PGU/f開環(huán)控制，有PGU/f閉環(huán)控制，無PG開環(huán)矢量控制，有PG閉環(huán)矢量控制。由于其慣性較大，載荷變化較小，大車和小車拖動機構基本上屬于阻力載荷。因此，它采用故采用無PG的U/f開環(huán)控制方式。為了獲得快速的動態(tài)響應，實現(xiàn)了扭矩的快速調(diào)整。該電機配備了速度測量編碼器，閉環(huán)矢量控制方法由PG－B2速度控制，獲得穩(wěn)定的工作條件和良好的機械性能。在溜鉤的預防上：該系統(tǒng)中，由于G7系列變頻器的零轉速轉矩作用，需要通過PLC和變頻器的適當協(xié)調(diào)，成功地解決滑鉤問題。

橋式起重機的速度調(diào)節(jié)可利用變頻器的多級頻率選擇功能。G7系列變頻器可使用8個頻率指令和1個點動頻率指令，見圖1中的變頻器接線。由此，最高可9段速。為了切換這些頻率指令，可在多功能輸入，設定多段速指令1～3和點動頻率來選擇。將端子1接通則電機正轉，端子2接通則反轉，將多段速指令1、2、3三對端子分別接通，或其中2對或3對同時接通，可得8種頻率，這個功能可以通過PLC程序控制相應的繼電器得電，完成速度的轉換，(見圖2的PLC模板接線圖)，從而可方便地得到起重機所要求的正反2個方向各5種速度。電機加減速的時間可以通過變頻器的設定來進行改變。

圖1卷揚電機變頻器接線控制原理圖

圖2卷揚PLC接線控制原理

這也是為了避免電梯出現(xiàn)制動失效的重要措施，要建立并完善電梯檢修制度，提高對電梯檢修的重視力度，給人們營造一個安全的乘坐環(huán)境。

3、結語

制動器是電梯安全運行的關鍵，是驅(qū)動主機乃至整個電梯系統(tǒng)最關鍵的零部件，制動系統(tǒng)失效對電梯的安全運行有著非常大的威脅，是造成剪切和擠壓傷害的直接因素。因此，制動系統(tǒng)能否可靠動作，關系到整個電梯系統(tǒng)和使用人員以及維護保養(yǎng)人員的安全，它是電梯正常運行必不可少的重要部件，也是防止電梯沖頂、蹲底的一個重要安全保護裝置。所以分析電梯制動失效的原因，并對其采取有效的防治措施，從根本上盡量遏制其產(chǎn)生，從而保證電梯的安全穩(wěn)定運行具有重要的意義。