華國祥

摘 要：由于傳統(tǒng)的橋式起重機(jī)系統(tǒng)存在能源浪費(fèi)嚴(yán)重、安全性差和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等諸多問題。本設(shè)計介紹一種利用工業(yè)遙控器與變頻調(diào)速系統(tǒng)在橋式起重機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用；將遙控器的輸出信號輸入給變頻器，通過設(shè)置變頻器的多段速運(yùn)行改變異步動電機(jī)的電源頻率，達(dá)到對電機(jī)調(diào)速的目的。本設(shè)計主要介紹了遙控接收器系統(tǒng)改造及起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的端子接線圖，實踐證實：遙控器控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī) 遙控器 變頻器

中圖分類號：TH21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0079-02

橋式起重機(jī)是工礦企業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一種起重設(shè)備，此次改造的的橋式起重機(jī)原電控系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)子回路串接多段電阻進(jìn)行有級調(diào)速，原調(diào)速的電阻器采用康銅材質(zhì)，性脆易斷裂、短路故障也有發(fā)生，電阻燒損時維修成本高，而且轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)械特性軟，負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速也變化，調(diào)速不理想。所串電阻長期發(fā)熱，電能浪費(fèi)大，效率低?？刂葡到y(tǒng)采用凸輪控制器、繼電器、接觸器等元件。致使機(jī)械沖擊頻繁、振動大，繼電器、接觸器接觸不良等維修量越來越大，因故障停機(jī)導(dǎo)致生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，升級改造這臺起重機(jī)電控系統(tǒng)已是當(dāng)務(wù)之急，但目前國內(nèi)起重機(jī)電控系統(tǒng)是一種什么情況，采用哪種電控方式進(jìn)行改造成為升級起重機(jī)電控系統(tǒng)的關(guān)鍵。

目前，由于傳統(tǒng)橋式起重機(jī)的電控系統(tǒng)受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件的限制，設(shè)計的電控系統(tǒng)多是由凸輪控制器控制繼電器、接觸器等元件，調(diào)速系統(tǒng)大多是繞線式三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻器調(diào)速，這種電控方式的起重機(jī)在工礦企業(yè)有相當(dāng)大的一部分，由于價格便宜、技術(shù)相對成熟等原因在我國一些小的起重機(jī)制造廠還在生產(chǎn)。

橋式起重機(jī)作為物料搬運(yùn)機(jī)械在整個國民經(jīng)濟(jì)中有著十分重要的地位。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國橋式起重機(jī)制造廠和使用單位在產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝上、設(shè)備使用、管理上，不斷積累經(jīng)驗，不斷改造，推動了橋式起重機(jī)的技術(shù)進(jìn)步，尤其是近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)和電力電子器件的迅猛發(fā)展，帶動了電氣傳動和自動控制領(lǐng)域的發(fā)展。其中，具有代表性的交流變頻調(diào)速裝置和可編程控制器獲得了廣泛的應(yīng)用，為PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù)在橋式起重機(jī)系統(tǒng)提供了有利條件。變頻技術(shù)的運(yùn)用使得起重機(jī)的整體特性得到較大提高，可以解決傳統(tǒng)橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)存在諸多的問題，變頻調(diào)速以其可靠性好，高品質(zhì)的調(diào)速性能、節(jié)能效益顯著的特性在起重機(jī)行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。

變頻調(diào)速、PLC可編程序控制器應(yīng)用到了橋式起重機(jī)行業(yè)后，給這個行業(yè)帶來了生機(jī)，但也由于采用PLC、變頻器等器件后起重機(jī)的成本比較高，要求維護(hù)維修人員的技術(shù)水平也高，一些企業(yè)還是放棄了起重機(jī)的控制系統(tǒng)升級，能不能采用一種更經(jīng)濟(jì)、更實用的電控方式，經(jīng)過一段時間的探討感覺采用工業(yè)遙控器加變頻器改造現(xiàn)有橋式起重機(jī)電控系統(tǒng)成為一種可能。

（1）采用工業(yè)用無線電遙控器，此種型號遙控器分為兩部分：一部分為手操信號發(fā)射器；另一部分為信號接收器，如圖所示，手操器上有6個雙速按鍵、一個緊急停止開關(guān)、一個開機(jī)鍵，它的6個雙速按鍵代表起重機(jī)起吊重物的吊鉤有6個不同的運(yùn)動方向，手操器可以控制吊鉤向任意一個方向移動、也可以同時向兩個甚至三個方向移動，輕按某一運(yùn)動方向按鍵則有一個方向的繼電器吸合、再按則有另一個繼電器吸合而此時兩個繼電器吸合代表兩種速度，一般設(shè)置輕按為低速、再按為高速，開機(jī)鍵一般設(shè)置為給起重機(jī)系統(tǒng)通電主接觸器吸合，停止鍵一般設(shè)置為主接觸器斷開。

（2）改造遙控器。如圖2b將遙控接收裝置打開，找到慢上、慢下、慢東、慢西、慢南、慢北小型繼電器（此小型繼電器只有一個常開觸點）將該小型繼電器更換為相應(yīng)電源電壓的雙常開觸點的小型繼電器，并將此小型繼電器固定在相應(yīng)的部位（接收裝置內(nèi)非常寬敞），將相應(yīng)引線做好標(biāo)記線號引到接收裝置外面，

（3）將大車、小車、主起升電機(jī)進(jìn)行改造，將它們轉(zhuǎn)子的滑環(huán)拆掉，并將三顆線頭連在一起與電機(jī)外殼做好絕緣，拆除凸輪控制器、電阻器、將原電氣控制箱內(nèi)能用的接觸器、繼電器、過流元件等從它們原來的位子上拆下以備用。

（4）按著設(shè)計思路畫出控制圖紙，在確認(rèn)理論上可行的基礎(chǔ)上確認(rèn)實際的控制方案。

（5）選擇變頻器，橋式起重機(jī)的平移機(jī)構(gòu)對拖動系統(tǒng)的性能要求不高，為了降低改造成本，選用V/F控制方式的通用變頻器即可滿足要求，本例中選用了國產(chǎn)變頻器。

起升機(jī)構(gòu)要求有較高的起動轉(zhuǎn)矩和調(diào)速性能，本設(shè)計選擇安川H1000系列變頻器，該變頻器具有0.3 Hz時200%轉(zhuǎn)矩功能，這就保證了吊鉤由運(yùn)行狀態(tài)降為零速時，電動機(jī)能夠使重物在空中暫時停住，直到電磁制動器將電動機(jī)軸抱住為止，從而防止了溜鉤。

（6）在本設(shè)計中橋式起重機(jī)的三大機(jī)構(gòu)圖紙設(shè)計相同，為便于維修每一機(jī)構(gòu)都設(shè)計了自己的電源開關(guān)（斷路器），而每一機(jī)構(gòu)的電源又都受控于總電源開關(guān)（斷路器QF及接觸器KM）控制，通電后及在各機(jī)構(gòu)運(yùn)行時，如果各變頻器沒有故障輸出，則KM接觸器正常吸合全車通電，一旦變頻器有故障輸出或者外電源有故障，則KA繼電器斷開（KA：斷相及相序保護(hù)繼電器）接觸器KM不能吸合全車斷電。各個機(jī)構(gòu)的限位開關(guān)都串接在各自運(yùn)動方向的啟動開關(guān)上，當(dāng)限位開關(guān)動作時這個方向的機(jī)械運(yùn)動就停止了，此時只有按反方向的運(yùn)動按鍵，吊車才能脫離限位位置（見圖1）。

（7）本設(shè)計大車、小車及起升采用先低速后高速的兩檔運(yùn)行方式，手輕按遙控器任一方向按鍵起重機(jī)就進(jìn)入一檔低速運(yùn)行，此時，起重機(jī)吊鉤將在這個方向上按設(shè)定的加速時間加速到設(shè)定的低速頻率運(yùn)行（根據(jù)實際使用情況設(shè)定這個低速運(yùn)行頻率，低速頻率<高速頻率）當(dāng)運(yùn)行頻率達(dá)到低速頻率后，可以根據(jù)使用情況一直保持這個頻率運(yùn)行，如果需要更高速運(yùn)行、可繼續(xù)按此鍵進(jìn)入二檔，吊鉤將再按設(shè)定的加速時間加速到設(shè)定的高速運(yùn)行頻率運(yùn)行，如需要減速或停車只需松開二檔按鍵或完全松開按鍵則吊鉤將按設(shè)計的減速時間進(jìn)行減速直到停止。

（8）在變頻器設(shè)置中由于大車、小車的運(yùn)動軌跡是平移，對變頻器的控制要求不高采用無PG V/F控制即可，在具體設(shè)置時只需考慮加速時間和減速時間，而起升和下降則是起重機(jī)變頻控制的關(guān)鍵所在，如果變頻器指令運(yùn)用不合理，起升機(jī)構(gòu)在啟停過程中易出現(xiàn)“溜鉤”現(xiàn)象。

由于制動器從抱緊到松開，以及從松開到抱緊的動作過程需要時間（約0.65 s），而電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生或消失，是在通電或斷電瞬間就立刻反應(yīng)的。因此，制動器和電動機(jī)在動作的配合上極易出現(xiàn)問題。如電動機(jī)已經(jīng)通電，而制動器尚未松開，將導(dǎo)致電動機(jī)的嚴(yán)重過載；反之，如電動機(jī)已經(jīng)斷電，而制動器尚未抱緊，則重物必將下滑，即出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象。因此要有相應(yīng)的防止措施。利用變頻器具有零速全轉(zhuǎn)矩功能（又稱零伺服功能，即零速時電動機(jī)仍能輸出150%的額定轉(zhuǎn)矩，使重物停在空中），在調(diào)試時使起重機(jī)吊起額定負(fù)載，在啟停過程中保證不“溜鉤”電機(jī)過載最小的情況下即可，此時的電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩一般不會超過120%。

利用遙控器改造橋式起重機(jī)總體看來具有電氣硬件少，連線簡單，成本低等特點，特別適合一些有改造起重機(jī)要求的小型的民營企業(yè)，此改造項目至今已運(yùn)行兩年多，各項指標(biāo)都能滿足企業(yè)的要求效果非常好。endprint

摘 要：由于傳統(tǒng)的橋式起重機(jī)系統(tǒng)存在能源浪費(fèi)嚴(yán)重、安全性差和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等諸多問題。本設(shè)計介紹一種利用工業(yè)遙控器與變頻調(diào)速系統(tǒng)在橋式起重機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用；將遙控器的輸出信號輸入給變頻器，通過設(shè)置變頻器的多段速運(yùn)行改變異步動電機(jī)的電源頻率，達(dá)到對電機(jī)調(diào)速的目的。本設(shè)計主要介紹了遙控接收器系統(tǒng)改造及起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的端子接線圖，實踐證實：遙控器控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī) 遙控器 變頻器

中圖分類號：TH21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0079-02

橋式起重機(jī)是工礦企業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一種起重設(shè)備，此次改造的的橋式起重機(jī)原電控系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)子回路串接多段電阻進(jìn)行有級調(diào)速，原調(diào)速的電阻器采用康銅材質(zhì)，性脆易斷裂、短路故障也有發(fā)生，電阻燒損時維修成本高，而且轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)械特性軟，負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速也變化，調(diào)速不理想。所串電阻長期發(fā)熱，電能浪費(fèi)大，效率低?？刂葡到y(tǒng)采用凸輪控制器、繼電器、接觸器等元件。致使機(jī)械沖擊頻繁、振動大，繼電器、接觸器接觸不良等維修量越來越大，因故障停機(jī)導(dǎo)致生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，升級改造這臺起重機(jī)電控系統(tǒng)已是當(dāng)務(wù)之急，但目前國內(nèi)起重機(jī)電控系統(tǒng)是一種什么情況，采用哪種電控方式進(jìn)行改造成為升級起重機(jī)電控系統(tǒng)的關(guān)鍵。

目前，由于傳統(tǒng)橋式起重機(jī)的電控系統(tǒng)受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件的限制，設(shè)計的電控系統(tǒng)多是由凸輪控制器控制繼電器、接觸器等元件，調(diào)速系統(tǒng)大多是繞線式三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻器調(diào)速，這種電控方式的起重機(jī)在工礦企業(yè)有相當(dāng)大的一部分，由于價格便宜、技術(shù)相對成熟等原因在我國一些小的起重機(jī)制造廠還在生產(chǎn)。

橋式起重機(jī)作為物料搬運(yùn)機(jī)械在整個國民經(jīng)濟(jì)中有著十分重要的地位。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國橋式起重機(jī)制造廠和使用單位在產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝上、設(shè)備使用、管理上，不斷積累經(jīng)驗，不斷改造，推動了橋式起重機(jī)的技術(shù)進(jìn)步，尤其是近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)和電力電子器件的迅猛發(fā)展，帶動了電氣傳動和自動控制領(lǐng)域的發(fā)展。其中，具有代表性的交流變頻調(diào)速裝置和可編程控制器獲得了廣泛的應(yīng)用，為PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù)在橋式起重機(jī)系統(tǒng)提供了有利條件。變頻技術(shù)的運(yùn)用使得起重機(jī)的整體特性得到較大提高，可以解決傳統(tǒng)橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)存在諸多的問題，變頻調(diào)速以其可靠性好，高品質(zhì)的調(diào)速性能、節(jié)能效益顯著的特性在起重機(jī)行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。

變頻調(diào)速、PLC可編程序控制器應(yīng)用到了橋式起重機(jī)行業(yè)后，給這個行業(yè)帶來了生機(jī)，但也由于采用PLC、變頻器等器件后起重機(jī)的成本比較高，要求維護(hù)維修人員的技術(shù)水平也高，一些企業(yè)還是放棄了起重機(jī)的控制系統(tǒng)升級，能不能采用一種更經(jīng)濟(jì)、更實用的電控方式，經(jīng)過一段時間的探討感覺采用工業(yè)遙控器加變頻器改造現(xiàn)有橋式起重機(jī)電控系統(tǒng)成為一種可能。

（1）采用工業(yè)用無線電遙控器，此種型號遙控器分為兩部分：一部分為手操信號發(fā)射器；另一部分為信號接收器，如圖所示，手操器上有6個雙速按鍵、一個緊急停止開關(guān)、一個開機(jī)鍵，它的6個雙速按鍵代表起重機(jī)起吊重物的吊鉤有6個不同的運(yùn)動方向，手操器可以控制吊鉤向任意一個方向移動、也可以同時向兩個甚至三個方向移動，輕按某一運(yùn)動方向按鍵則有一個方向的繼電器吸合、再按則有另一個繼電器吸合而此時兩個繼電器吸合代表兩種速度，一般設(shè)置輕按為低速、再按為高速，開機(jī)鍵一般設(shè)置為給起重機(jī)系統(tǒng)通電主接觸器吸合，停止鍵一般設(shè)置為主接觸器斷開。

（2）改造遙控器。如圖2b將遙控接收裝置打開，找到慢上、慢下、慢東、慢西、慢南、慢北小型繼電器（此小型繼電器只有一個常開觸點）將該小型繼電器更換為相應(yīng)電源電壓的雙常開觸點的小型繼電器，并將此小型繼電器固定在相應(yīng)的部位（接收裝置內(nèi)非常寬敞），將相應(yīng)引線做好標(biāo)記線號引到接收裝置外面，

（3）將大車、小車、主起升電機(jī)進(jìn)行改造，將它們轉(zhuǎn)子的滑環(huán)拆掉，并將三顆線頭連在一起與電機(jī)外殼做好絕緣，拆除凸輪控制器、電阻器、將原電氣控制箱內(nèi)能用的接觸器、繼電器、過流元件等從它們原來的位子上拆下以備用。

（4）按著設(shè)計思路畫出控制圖紙，在確認(rèn)理論上可行的基礎(chǔ)上確認(rèn)實際的控制方案。

（5）選擇變頻器，橋式起重機(jī)的平移機(jī)構(gòu)對拖動系統(tǒng)的性能要求不高，為了降低改造成本，選用V/F控制方式的通用變頻器即可滿足要求，本例中選用了國產(chǎn)變頻器。

起升機(jī)構(gòu)要求有較高的起動轉(zhuǎn)矩和調(diào)速性能，本設(shè)計選擇安川H1000系列變頻器，該變頻器具有0.3 Hz時200%轉(zhuǎn)矩功能，這就保證了吊鉤由運(yùn)行狀態(tài)降為零速時，電動機(jī)能夠使重物在空中暫時停住，直到電磁制動器將電動機(jī)軸抱住為止，從而防止了溜鉤。

（6）在本設(shè)計中橋式起重機(jī)的三大機(jī)構(gòu)圖紙設(shè)計相同，為便于維修每一機(jī)構(gòu)都設(shè)計了自己的電源開關(guān)（斷路器），而每一機(jī)構(gòu)的電源又都受控于總電源開關(guān)（斷路器QF及接觸器KM）控制，通電后及在各機(jī)構(gòu)運(yùn)行時，如果各變頻器沒有故障輸出，則KM接觸器正常吸合全車通電，一旦變頻器有故障輸出或者外電源有故障，則KA繼電器斷開（KA：斷相及相序保護(hù)繼電器）接觸器KM不能吸合全車斷電。各個機(jī)構(gòu)的限位開關(guān)都串接在各自運(yùn)動方向的啟動開關(guān)上，當(dāng)限位開關(guān)動作時這個方向的機(jī)械運(yùn)動就停止了，此時只有按反方向的運(yùn)動按鍵，吊車才能脫離限位位置（見圖1）。

（7）本設(shè)計大車、小車及起升采用先低速后高速的兩檔運(yùn)行方式，手輕按遙控器任一方向按鍵起重機(jī)就進(jìn)入一檔低速運(yùn)行，此時，起重機(jī)吊鉤將在這個方向上按設(shè)定的加速時間加速到設(shè)定的低速頻率運(yùn)行（根據(jù)實際使用情況設(shè)定這個低速運(yùn)行頻率，低速頻率<高速頻率）當(dāng)運(yùn)行頻率達(dá)到低速頻率后，可以根據(jù)使用情況一直保持這個頻率運(yùn)行，如果需要更高速運(yùn)行、可繼續(xù)按此鍵進(jìn)入二檔，吊鉤將再按設(shè)定的加速時間加速到設(shè)定的高速運(yùn)行頻率運(yùn)行，如需要減速或停車只需松開二檔按鍵或完全松開按鍵則吊鉤將按設(shè)計的減速時間進(jìn)行減速直到停止。

（8）在變頻器設(shè)置中由于大車、小車的運(yùn)動軌跡是平移，對變頻器的控制要求不高采用無PG V/F控制即可，在具體設(shè)置時只需考慮加速時間和減速時間，而起升和下降則是起重機(jī)變頻控制的關(guān)鍵所在，如果變頻器指令運(yùn)用不合理，起升機(jī)構(gòu)在啟停過程中易出現(xiàn)“溜鉤”現(xiàn)象。

由于制動器從抱緊到松開，以及從松開到抱緊的動作過程需要時間（約0.65 s），而電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生或消失，是在通電或斷電瞬間就立刻反應(yīng)的。因此，制動器和電動機(jī)在動作的配合上極易出現(xiàn)問題。如電動機(jī)已經(jīng)通電，而制動器尚未松開，將導(dǎo)致電動機(jī)的嚴(yán)重過載；反之，如電動機(jī)已經(jīng)斷電，而制動器尚未抱緊，則重物必將下滑，即出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象。因此要有相應(yīng)的防止措施。利用變頻器具有零速全轉(zhuǎn)矩功能（又稱零伺服功能，即零速時電動機(jī)仍能輸出150%的額定轉(zhuǎn)矩，使重物停在空中），在調(diào)試時使起重機(jī)吊起額定負(fù)載，在啟停過程中保證不“溜鉤”電機(jī)過載最小的情況下即可，此時的電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩一般不會超過120%。

利用遙控器改造橋式起重機(jī)總體看來具有電氣硬件少，連線簡單，成本低等特點，特別適合一些有改造起重機(jī)要求的小型的民營企業(yè)，此改造項目至今已運(yùn)行兩年多，各項指標(biāo)都能滿足企業(yè)的要求效果非常好。endprint

摘 要：由于傳統(tǒng)的橋式起重機(jī)系統(tǒng)存在能源浪費(fèi)嚴(yán)重、安全性差和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高等諸多問題。本設(shè)計介紹一種利用工業(yè)遙控器與變頻調(diào)速系統(tǒng)在橋式起重機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用；將遙控器的輸出信號輸入給變頻器，通過設(shè)置變頻器的多段速運(yùn)行改變異步動電機(jī)的電源頻率，達(dá)到對電機(jī)調(diào)速的目的。本設(shè)計主要介紹了遙控接收器系統(tǒng)改造及起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的端子接線圖，實踐證實：遙控器控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī) 遙控器 變頻器

中圖分類號：TH21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0079-02

橋式起重機(jī)是工礦企業(yè)中應(yīng)用十分廣泛的一種起重設(shè)備，此次改造的的橋式起重機(jī)原電控系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)子回路串接多段電阻進(jìn)行有級調(diào)速，原調(diào)速的電阻器采用康銅材質(zhì)，性脆易斷裂、短路故障也有發(fā)生，電阻燒損時維修成本高，而且轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速機(jī)械特性軟，負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速也變化，調(diào)速不理想。所串電阻長期發(fā)熱，電能浪費(fèi)大，效率低?？刂葡到y(tǒng)采用凸輪控制器、繼電器、接觸器等元件。致使機(jī)械沖擊頻繁、振動大，繼電器、接觸器接觸不良等維修量越來越大，因故障停機(jī)導(dǎo)致生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，升級改造這臺起重機(jī)電控系統(tǒng)已是當(dāng)務(wù)之急，但目前國內(nèi)起重機(jī)電控系統(tǒng)是一種什么情況，采用哪種電控方式進(jìn)行改造成為升級起重機(jī)電控系統(tǒng)的關(guān)鍵。

目前，由于傳統(tǒng)橋式起重機(jī)的電控系統(tǒng)受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件的限制，設(shè)計的電控系統(tǒng)多是由凸輪控制器控制繼電器、接觸器等元件，調(diào)速系統(tǒng)大多是繞線式三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻器調(diào)速，這種電控方式的起重機(jī)在工礦企業(yè)有相當(dāng)大的一部分，由于價格便宜、技術(shù)相對成熟等原因在我國一些小的起重機(jī)制造廠還在生產(chǎn)。

橋式起重機(jī)作為物料搬運(yùn)機(jī)械在整個國民經(jīng)濟(jì)中有著十分重要的地位。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國橋式起重機(jī)制造廠和使用單位在產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝上、設(shè)備使用、管理上，不斷積累經(jīng)驗，不斷改造，推動了橋式起重機(jī)的技術(shù)進(jìn)步，尤其是近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)和電力電子器件的迅猛發(fā)展，帶動了電氣傳動和自動控制領(lǐng)域的發(fā)展。其中，具有代表性的交流變頻調(diào)速裝置和可編程控制器獲得了廣泛的應(yīng)用，為PLC控制的變頻調(diào)速技術(shù)在橋式起重機(jī)系統(tǒng)提供了有利條件。變頻技術(shù)的運(yùn)用使得起重機(jī)的整體特性得到較大提高，可以解決傳統(tǒng)橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)存在諸多的問題，變頻調(diào)速以其可靠性好，高品質(zhì)的調(diào)速性能、節(jié)能效益顯著的特性在起重機(jī)行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。

變頻調(diào)速、PLC可編程序控制器應(yīng)用到了橋式起重機(jī)行業(yè)后，給這個行業(yè)帶來了生機(jī)，但也由于采用PLC、變頻器等器件后起重機(jī)的成本比較高，要求維護(hù)維修人員的技術(shù)水平也高，一些企業(yè)還是放棄了起重機(jī)的控制系統(tǒng)升級，能不能采用一種更經(jīng)濟(jì)、更實用的電控方式，經(jīng)過一段時間的探討感覺采用工業(yè)遙控器加變頻器改造現(xiàn)有橋式起重機(jī)電控系統(tǒng)成為一種可能。

（1）采用工業(yè)用無線電遙控器，此種型號遙控器分為兩部分：一部分為手操信號發(fā)射器；另一部分為信號接收器，如圖所示，手操器上有6個雙速按鍵、一個緊急停止開關(guān)、一個開機(jī)鍵，它的6個雙速按鍵代表起重機(jī)起吊重物的吊鉤有6個不同的運(yùn)動方向，手操器可以控制吊鉤向任意一個方向移動、也可以同時向兩個甚至三個方向移動，輕按某一運(yùn)動方向按鍵則有一個方向的繼電器吸合、再按則有另一個繼電器吸合而此時兩個繼電器吸合代表兩種速度，一般設(shè)置輕按為低速、再按為高速，開機(jī)鍵一般設(shè)置為給起重機(jī)系統(tǒng)通電主接觸器吸合，停止鍵一般設(shè)置為主接觸器斷開。

（2）改造遙控器。如圖2b將遙控接收裝置打開，找到慢上、慢下、慢東、慢西、慢南、慢北小型繼電器（此小型繼電器只有一個常開觸點）將該小型繼電器更換為相應(yīng)電源電壓的雙常開觸點的小型繼電器，并將此小型繼電器固定在相應(yīng)的部位（接收裝置內(nèi)非常寬敞），將相應(yīng)引線做好標(biāo)記線號引到接收裝置外面，

（3）將大車、小車、主起升電機(jī)進(jìn)行改造，將它們轉(zhuǎn)子的滑環(huán)拆掉，并將三顆線頭連在一起與電機(jī)外殼做好絕緣，拆除凸輪控制器、電阻器、將原電氣控制箱內(nèi)能用的接觸器、繼電器、過流元件等從它們原來的位子上拆下以備用。

（4）按著設(shè)計思路畫出控制圖紙，在確認(rèn)理論上可行的基礎(chǔ)上確認(rèn)實際的控制方案。

（5）選擇變頻器，橋式起重機(jī)的平移機(jī)構(gòu)對拖動系統(tǒng)的性能要求不高，為了降低改造成本，選用V/F控制方式的通用變頻器即可滿足要求，本例中選用了國產(chǎn)變頻器。

起升機(jī)構(gòu)要求有較高的起動轉(zhuǎn)矩和調(diào)速性能，本設(shè)計選擇安川H1000系列變頻器，該變頻器具有0.3 Hz時200%轉(zhuǎn)矩功能，這就保證了吊鉤由運(yùn)行狀態(tài)降為零速時，電動機(jī)能夠使重物在空中暫時停住，直到電磁制動器將電動機(jī)軸抱住為止，從而防止了溜鉤。

（6）在本設(shè)計中橋式起重機(jī)的三大機(jī)構(gòu)圖紙設(shè)計相同，為便于維修每一機(jī)構(gòu)都設(shè)計了自己的電源開關(guān)（斷路器），而每一機(jī)構(gòu)的電源又都受控于總電源開關(guān)（斷路器QF及接觸器KM）控制，通電后及在各機(jī)構(gòu)運(yùn)行時，如果各變頻器沒有故障輸出，則KM接觸器正常吸合全車通電，一旦變頻器有故障輸出或者外電源有故障，則KA繼電器斷開（KA：斷相及相序保護(hù)繼電器）接觸器KM不能吸合全車斷電。各個機(jī)構(gòu)的限位開關(guān)都串接在各自運(yùn)動方向的啟動開關(guān)上，當(dāng)限位開關(guān)動作時這個方向的機(jī)械運(yùn)動就停止了，此時只有按反方向的運(yùn)動按鍵，吊車才能脫離限位位置（見圖1）。

（7）本設(shè)計大車、小車及起升采用先低速后高速的兩檔運(yùn)行方式，手輕按遙控器任一方向按鍵起重機(jī)就進(jìn)入一檔低速運(yùn)行，此時，起重機(jī)吊鉤將在這個方向上按設(shè)定的加速時間加速到設(shè)定的低速頻率運(yùn)行（根據(jù)實際使用情況設(shè)定這個低速運(yùn)行頻率，低速頻率<高速頻率）當(dāng)運(yùn)行頻率達(dá)到低速頻率后，可以根據(jù)使用情況一直保持這個頻率運(yùn)行，如果需要更高速運(yùn)行、可繼續(xù)按此鍵進(jìn)入二檔，吊鉤將再按設(shè)定的加速時間加速到設(shè)定的高速運(yùn)行頻率運(yùn)行，如需要減速或停車只需松開二檔按鍵或完全松開按鍵則吊鉤將按設(shè)計的減速時間進(jìn)行減速直到停止。

（8）在變頻器設(shè)置中由于大車、小車的運(yùn)動軌跡是平移，對變頻器的控制要求不高采用無PG V/F控制即可，在具體設(shè)置時只需考慮加速時間和減速時間，而起升和下降則是起重機(jī)變頻控制的關(guān)鍵所在，如果變頻器指令運(yùn)用不合理，起升機(jī)構(gòu)在啟停過程中易出現(xiàn)“溜鉤”現(xiàn)象。

由于制動器從抱緊到松開，以及從松開到抱緊的動作過程需要時間（約0.65 s），而電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生或消失，是在通電或斷電瞬間就立刻反應(yīng)的。因此，制動器和電動機(jī)在動作的配合上極易出現(xiàn)問題。如電動機(jī)已經(jīng)通電，而制動器尚未松開，將導(dǎo)致電動機(jī)的嚴(yán)重過載；反之，如電動機(jī)已經(jīng)斷電，而制動器尚未抱緊，則重物必將下滑，即出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象。因此要有相應(yīng)的防止措施。利用變頻器具有零速全轉(zhuǎn)矩功能（又稱零伺服功能，即零速時電動機(jī)仍能輸出150%的額定轉(zhuǎn)矩，使重物停在空中），在調(diào)試時使起重機(jī)吊起額定負(fù)載，在啟停過程中保證不“溜鉤”電機(jī)過載最小的情況下即可，此時的電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩一般不會超過120%。

利用遙控器改造橋式起重機(jī)總體看來具有電氣硬件少，連線簡單，成本低等特點，特別適合一些有改造起重機(jī)要求的小型的民營企業(yè)，此改造項目至今已運(yùn)行兩年多，各項指標(biāo)都能滿足企業(yè)的要求效果非常好。endprint