一臺(tái)變頻器控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)在橋式起重機(jī)上的應(yīng)用

何庭杰（自貢市職業(yè)培訓(xùn)學(xué)院 四川 自貢 64300）

一臺(tái)變頻器控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)在橋式起重機(jī)上的應(yīng)用

何庭杰
（自貢市職業(yè)培訓(xùn)學(xué)院 四川 自貢 64300）

橋式起重機(jī)是一種廣泛應(yīng)用的吊裝繼續(xù)，它的使用大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。本文提出了一種利用一臺(tái)變頻器的第二功能來控制橋式起重機(jī)大車、小車的方法，通過簡單的PLC編程就能輕松對(duì)橋式起重機(jī)大、小車的啟停和調(diào)速進(jìn)行控制。變頻器的第二功能實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)變頻器控制雙電機(jī)的功能，提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約了成本。

橋式起重機(jī)；變頻器第二功能；PLC

1.橋式起重機(jī)

橋式起重機(jī)作為一種物料搬運(yùn)工具，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用[1]，對(duì)于提高其運(yùn)行效率、確保安全，在企業(yè)生產(chǎn)中就顯得尤為重要。橋式起重機(jī)一般都是橫架在車間、倉庫、料場(chǎng)等場(chǎng)地上空，兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，可在橋架下進(jìn)行物料的空間調(diào)運(yùn)。橋式起重機(jī)由大車行走機(jī)構(gòu)和小車起重機(jī)構(gòu)組成，且兩個(gè)機(jī)構(gòu)都有正反轉(zhuǎn)和調(diào)速的要求，一般情況下大車、小車都是由三相交流異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因此，確保電機(jī)良好的啟停、調(diào)速性能是橋式起重機(jī)正常工作的前提條件。

2.三菱FR-D700通用變頻器

現(xiàn)代交流變頻調(diào)速技術(shù)已在工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，它為交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)大范圍、高質(zhì)量地調(diào)速提供了全新的方案[2]。變頻器通過將工頻交流電轉(zhuǎn)換為任意頻率交流電來實(shí)現(xiàn)三相異步電機(jī)的連續(xù)平滑調(diào)速。本文采用三菱FR-D700通用變頻器來控制橋式起重機(jī)大車、小車的啟停、正反轉(zhuǎn)和調(diào)速。

三菱FR-D700通用變頻器其主要特點(diǎn)：

·功率范圍：0.4～7.5KW

·通用磁通矢量控制，1Hz時(shí)150%轉(zhuǎn)矩輸出

·采用長壽命元器件

·內(nèi)置Modbus-RTU協(xié)議

·內(nèi)置制動(dòng)晶體管

·帶安全停止功能

3.三菱FR-D700變頻器在橋式起重機(jī)上的應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)任務(wù)

橋式起重機(jī)分為行走機(jī)構(gòu)（大車）和提升機(jī)構(gòu)（小車），兩個(gè)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)由一臺(tái)變頻器（三菱FR-D700）來控制，大車、小車轉(zhuǎn)速控制方式相同，但二者慣性大小不一樣，大車慣性大，加減速時(shí)間長，設(shè)置為8S，小車慣性小，加減速時(shí)間短，設(shè)置為4S。用單刀雙擲開關(guān)來實(shí)現(xiàn)大車和小車的切換，大小車均能實(shí)現(xiàn)啟停、正反轉(zhuǎn)、加減速功能，其功能操作臺(tái)如圖1所示。

圖1 起重機(jī)功能操作臺(tái)

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文采用三菱PLC對(duì)變頻器進(jìn)行控制，以驅(qū)動(dòng)橋式起重機(jī)大車、小車的運(yùn)行。其硬件電路如圖2所示。

圖2 硬件電路圖

其中，變頻器RT端是通過把RL端（參數(shù)180）設(shè)置為3來實(shí)現(xiàn)的。

PLC的I/O口分配如表1所示：

表1 PLC輸入輸出端口分配

變頻器加速時(shí)間是指電機(jī)從停止?fàn)顟B(tài)加速到基準(zhǔn)頻率所需的時(shí)間，減速時(shí)間是指電機(jī)從基準(zhǔn)頻率減速到停止?fàn)顟B(tài)所需的時(shí)間，如果變頻器驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電機(jī)，且兩臺(tái)電機(jī)加減速時(shí)間不同時(shí)，需啟用變頻器第二功能（第二加減速時(shí)間）。三菱FR-D700變頻器加減速時(shí)間對(duì)應(yīng)的參數(shù)編號(hào)分別是7和8，第二加減速時(shí)間對(duì)應(yīng)的參數(shù)編號(hào)分別是44 和45。第二功能必須在RT信號(hào)為ON時(shí)有效，本文將變頻器RL端（參數(shù)180）設(shè)置為3來實(shí)現(xiàn)RT信號(hào)。

本次設(shè)計(jì)電機(jī)調(diào)速是通過按鍵來實(shí)現(xiàn)的，如圖2所示加減速按鍵輸入端分別為變頻器的RH、RM端，把參數(shù)59設(shè)置為3時(shí)，RH、RM端實(shí)現(xiàn)遙控功能，即可通過這兩個(gè)端口進(jìn)行電機(jī)的調(diào)速。

變頻器所需參數(shù)設(shè)置如表2所示。

表2 變頻器參數(shù)設(shè)置

3.3 軟件設(shè)計(jì)

PLC控制程序如下所示：

4.結(jié)論

變頻器的誕生讓交流調(diào)速系統(tǒng)有了質(zhì)的飛躍，使得交流電機(jī)連續(xù)平滑調(diào)速得以實(shí)現(xiàn)，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。本文把變頻器的第二功能應(yīng)用與橋式起重機(jī)的大車和小車上，實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)變頻器同時(shí)控制兩臺(tái)電機(jī)的功能，讓起重機(jī)的啟停、調(diào)速變得更加容易，提升了生產(chǎn)效率，節(jié)約了成本。

[1]劉曉慶.基于PLC控制的變頻調(diào)速在橋式起重機(jī)的應(yīng)用[M].武漢科技大學(xué)，2005.

[2]吳慎華.變頻調(diào)速技術(shù)在港口起重機(jī)械中德應(yīng)用[J].寧夏科技，2011（1），P21

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