許文彬

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司陸上重工設(shè)計(jì)研究院，上海 200125）

起重機(jī)械電氣調(diào)速控制技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

許文彬

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司陸上重工設(shè)計(jì)研究院，上海 200125）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，機(jī)械電氣管理項(xiàng)目的綜合性升級(jí)已經(jīng)成為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇，要對(duì)起重機(jī)械性能進(jìn)行集中分析，就要對(duì)機(jī)械總體方案設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性展開深度整合，以保證機(jī)械操作效果的最優(yōu)化。本文對(duì)起重機(jī)械電氣調(diào)速控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡釋，并詳細(xì)解讀了項(xiàng)目的發(fā)展趨勢(shì)，旨在為相關(guān)項(xiàng)目研究人員提供更加有效的管理建議。

起重機(jī)械；電氣調(diào)速控制技術(shù)；現(xiàn)狀；趨勢(shì)

在研究起重機(jī)械的過程中，要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，確保技術(shù)模型和運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)效性，從而建立健全完整的管理結(jié)構(gòu)和技術(shù)監(jiān)督策略，順利升級(jí)整體管理維度，針對(duì)其發(fā)展動(dòng)態(tài)給予精細(xì)化管理和研究，從而進(jìn)一步對(duì)相關(guān)信息處理結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)有所了解。只有建立健全更加有效的設(shè)備管理機(jī)制和項(xiàng)目控制措施，才能保證電氣控制系統(tǒng)無極調(diào)速效果符合需求。

1 起重機(jī)械電氣調(diào)速控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國(guó)起重機(jī)械的電氣調(diào)速控制模型在不斷升級(jí)，傳統(tǒng)直流驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)逐漸被取代。在傳統(tǒng)管理模型中，還會(huì)利用發(fā)電機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制電阻。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在技術(shù)運(yùn)行機(jī)制中，控制方式也從分立元件模擬量控制結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)型為數(shù)字化控制體系，踐行了更加有效的運(yùn)行效果，確保了管理模型和處理效果的最優(yōu)化。在處理結(jié)構(gòu)建立的同時(shí)，交流的驅(qū)動(dòng)采用繞線結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電子串電阻的調(diào)速目的。對(duì)于我國(guó)相關(guān)項(xiàng)目的研究體系來說，港口城市使用大型起重機(jī)械的頻率較高，其中，國(guó)產(chǎn)機(jī)械也占據(jù)大部分，調(diào)速控制系統(tǒng)借助這種方式能夠?qū)ο嚓P(guān)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化整合，為了進(jìn)一步獲得低速特性，需要技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際管理需求和管控措施，確保處理模型符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，也為系統(tǒng)的常規(guī)化運(yùn)行提供基本的動(dòng)力，主要是采用能耗制動(dòng)、渦流制動(dòng)以及反接制動(dòng)等方式，保證處理效果符合預(yù)期。

特別是近幾年，我國(guó)起重機(jī)械行業(yè)呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，電控技術(shù)的蓬勃發(fā)展也帶動(dòng)了整體系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保證行業(yè)內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)的全面升級(jí)和系統(tǒng)化優(yōu)化。在實(shí)際管理機(jī)制建立過程中，我國(guó)相關(guān)部門也要結(jié)合自身的實(shí)際發(fā)展情況，確保處理機(jī)制和控制措施的實(shí)效性，也為管理項(xiàng)目升級(jí)提供堅(jiān)實(shí)動(dòng)力。與此同時(shí)，我們相繼與國(guó)際上著名的電氣廠商進(jìn)行合作，不僅對(duì)技術(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的升級(jí)化管理，也對(duì)信息和產(chǎn)品的引進(jìn)、消化、吸收等進(jìn)行了詳細(xì)探索，在優(yōu)化先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，對(duì)相關(guān)信息的處理效果進(jìn)行綜合性分析，并且保證相關(guān)項(xiàng)目運(yùn)行維度符合實(shí)際需求。

在實(shí)際管理體系中，我國(guó)相關(guān)部門先后與日本日立公司合作，建立健全更加系統(tǒng)化的技術(shù)融合機(jī)制，保證項(xiàng)目運(yùn)行效果的同時(shí)，為技術(shù)管控模型的升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其中，中日合資制造大型集裝箱橋吊等設(shè)備，并且集中引進(jìn)了日本日立、BBC、法國(guó)TE、AESEA、西門子、德國(guó)AEG以及瑞典ABB等公司的電氣系統(tǒng)，建立了系統(tǒng)化運(yùn)行體系和處理結(jié)構(gòu)。另外，在技術(shù)模型建立時(shí)，要保證我們引進(jìn)世界上最先進(jìn)的直流調(diào)速控制技術(shù)，并且實(shí)現(xiàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的本土化發(fā)展。

除此之外，美國(guó)GE公司的DC-300調(diào)速系統(tǒng)也是集中引進(jìn)的技術(shù)模型，我國(guó)相關(guān)企業(yè)應(yīng)用該系統(tǒng)已達(dá)100多臺(tái)套左右，絕大多數(shù)用于大型岸邊集裝箱起重機(jī)、輪胎式橋吊、大型抓斗卸船機(jī)、16t帶斗門機(jī)等機(jī)械。整體技術(shù)模型也呈現(xiàn)出高速發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)管理結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以及項(xiàng)目處理機(jī)制的綜合性升級(jí)提供了堅(jiān)實(shí)的動(dòng)力（圖1）。

圖1 直流電機(jī)簡(jiǎn)易調(diào)速電路

2 起重機(jī)械電氣調(diào)速控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 起重機(jī)械電氣調(diào)速系統(tǒng)之交流調(diào)速控制系統(tǒng)

目前，針對(duì)實(shí)際運(yùn)行機(jī)制和管理控制措施，相關(guān)企業(yè)在積極推進(jìn)交流調(diào)控控制系統(tǒng)，其中，對(duì)原有10噸門機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)化改造。起升操作主要是利用定子進(jìn)行綜合性調(diào)壓，并且借助變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)渦流制動(dòng)控制變幅，能在全面技術(shù)升級(jí)后取得有效的處理效果，正是基于此，積極應(yīng)用處理機(jī)制是順應(yīng)時(shí)代運(yùn)行結(jié)構(gòu)的起重機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)。另外，在技術(shù)引進(jìn)后，相關(guān)技術(shù)人員也要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面升級(jí)，技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、PLC編程以及系統(tǒng)的綜合性進(jìn)行調(diào)試，確保處理效果和管控模型的有效性升級(jí)。

除此之外，在對(duì)TE公司定子調(diào)壓裝置以及PLC進(jìn)行系統(tǒng)化處理的過程中，也要對(duì)相關(guān)閘管模塊和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行細(xì)化分析和綜合性整合，升級(jí)相關(guān)信息參數(shù)。

第一，要保證轉(zhuǎn)子電阻接觸器的運(yùn)行效率能按速度原則得到有效控制，維護(hù)整體時(shí)序性的完整性，保證其運(yùn)行效率的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

第二，要利用專用垂直運(yùn)動(dòng)板進(jìn)行統(tǒng)籌分析，確保處理效果符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，也為管理系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，在電動(dòng)機(jī)減速到2%nH時(shí)，能保證其內(nèi)部制動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)有效的斷電抱閘操作。

第三，要保證正逆切換效果符合預(yù)期，時(shí)間控制在50ms左右，順利升級(jí)管理機(jī)制的管控措施。第四，要保證TSX系列中，相關(guān)結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，保證處理結(jié)構(gòu)和運(yùn)行維度的實(shí)效性，也能進(jìn)一步對(duì)平衡位置進(jìn)行集中處理，確保管理結(jié)構(gòu)的實(shí)效性，提高整體管理模型的有效性。第五，在故障診斷機(jī)制建立的過程中，能保證保護(hù)點(diǎn)得以有效顯示，提高處理效果和控制效率。另外，在系統(tǒng)常規(guī)化運(yùn)行過程中，若是給定信號(hào)采用檔位信號(hào)，則需要對(duì)其進(jìn)行集中處理和綜合性分析，并且積極落實(shí)更加有效的處理機(jī)制，確保直接220V模擬信號(hào)能得以有效落實(shí)，并對(duì)輸入PLC項(xiàng)目的運(yùn)行效率進(jìn)行全面預(yù)估和綜合性評(píng)定，升級(jí)處理效果的同時(shí)，保證其內(nèi)部運(yùn)行效率符合實(shí)際預(yù)期，從而具有較理想的抗干擾性能。

2.2 起重機(jī)械電氣調(diào)速系統(tǒng)之直流驅(qū)動(dòng)調(diào)速控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是針對(duì)DC-300等設(shè)備，能對(duì)其功率進(jìn)行有效控制，并且整個(gè)系列都集中選用6PLC對(duì)整個(gè)機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障診斷，以保證檢測(cè)機(jī)制和報(bào)警系統(tǒng)的完整性，因?yàn)轵?qū)動(dòng)管理系統(tǒng)的主回路項(xiàng)目整流效果的綜合性升級(jí)，將控制柜結(jié)構(gòu)維系在給定模擬量的過程中，并在數(shù)模轉(zhuǎn)化成數(shù)字流的過程中，對(duì)速度環(huán)和電流環(huán)進(jìn)行統(tǒng)籌分析，真正實(shí)現(xiàn)邏輯處理機(jī)制。

2.3 起重機(jī)械電氣調(diào)速系統(tǒng)之變頻調(diào)速

在我國(guó)起重機(jī)械電氣調(diào)速項(xiàng)目中，變頻調(diào)速是主要研究方面和發(fā)展趨勢(shì)，也是相關(guān)技術(shù)單位著力進(jìn)行系統(tǒng)化嘗試和技術(shù)研究的項(xiàng)目，其應(yīng)用范圍還不是非常廣泛，有些技術(shù)模型還在平移機(jī)械上試行。究其原因，對(duì)于升位負(fù)載效果以及能量反饋項(xiàng)目都需要進(jìn)行集中處理和綜合性分析，其使用頻率會(huì)控制在1～3Hz之間。值得一提的是，變頻技術(shù)更加適用于通用的鼠籠式電動(dòng)機(jī)以及PWM技術(shù)中。除此之外，將技術(shù)模型應(yīng)用在光導(dǎo)系統(tǒng)中，也能提高整體管理系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)效性，升級(jí)管理效果和管理效率。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在對(duì)起重機(jī)械電氣調(diào)速控制技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨向進(jìn)行綜合性探討的過程中，要結(jié)合實(shí)際技術(shù)運(yùn)行模式，建立健全有效的系統(tǒng)化處理機(jī)制，確保處理結(jié)構(gòu)符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)相關(guān)信息維度和管理效果展開深度分析和集中調(diào)研，確保技術(shù)模型的有效性和實(shí)用性價(jià)值，結(jié)合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，要積極探索新型技術(shù)，確保整體運(yùn)行效果實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。

[1]劉浩. 抓斗橋式起重機(jī)配套接觸器的維護(hù)和電氣改造[J]. 電世界，2016,47(02):20-21.

[2]姚加飛，王曉靜，童明俶，等. QBT80/45起重布料兩用塔機(jī)電氣控制系統(tǒng)的可靠性[J]. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2015,26(10):76-80.

[3]郭宗華，鄭德強(qiáng)，宋洪光，等. 調(diào)壓器、變頻器與PLC在橋式起重機(jī)上的應(yīng)用[J]. 電世界，2015,56(11):46-49.

U653.921

A

1671-0711（2017）06（下）-0145-02