西门子变压器有限公司有两台160t双梁桥式起重机(分别为太原起重机厂和青州起重机厂产),这两台起重机并车使用时,小车运行不一致,须频繁进行调整,影响生产安全及进度。考虑到小车电机的生产厂家不同,机械特性差异大,决定采用交流变频器和可编程控制器PLC对电气线路进行改造。 1.改造方案 选用两台三菱变频器(FR-A240E-18. 5kW)组成交流调速系统,实现小车的无级调速,运行平稳。采用可编程控制器PLC (S7-200)进行控制,可靠性高。两车并用时,主车操纵有效,辅车随动,运行同步一致。可与原车操纵方式随意切换。 2.系统工作原理
(l)如图1,取原车主电源,接人变频输入接触器KM1;变频输出通过接触器KM2接入电动机D,转子绕组由接触器KM3实现短接。控制变压器提供220V AC电源,通过原车正反转接触器的常闭触点与本装置互锁。A为变频器,JX1、JX2、JX3为小车定位及同步控制继电器触点,3J、4J分别为正转、反转继电器触点,RH、RL分别为高速、低速输入端,SD为公共输入端,STR,STF分别为正转、反转输入端,AM、 5为模拟信号输出端(0~10VDC), 10、2、5为外部频率设定输入端。通过比例设定箱P上的电位器Rp来调节电动机转速。通过限位开关控制电动机在极限位置的转向。 (2)并车原理。通过并车专用电缆将两车的控制线路接通。并车时,主车操纵有效,辅车随动。辅车的速度由比例设定箱通过主车的调速电位器RP来调节,转向信号由主车提供。可与原车操纵方式随意切换。 (3)并车操作过程。首先连接好并车专用插头、插座,22,25,102,103等八条电缆将两车接通。将主车上的并车开关右旋,并车继电器吸合,并车指示灯亮。然后按变频启动控制按钮,接触器KM2,KM3投入运行。此时,并车继电器将原车的部分电路切断,变频工作指示灯亮。接着将变频输入关右旋,接触器KM1工作,变频器电源投入。 当变频器输入转信号,电动机正向转动。此时,调节比例设定箱上的电位器,达到所需要的转速。反转时亦然。 (4)车定位及同步控制。两台小车通过由三只光电二极管构成的三组光电开关电路,进行小车的定位及同步控制。

并车时,如图2,当有光线照射光电二极管PD1时,三极管BG1导通,电阻R4上的压降增大,使三极管BG2导通,从而使继电器JX1得电,输出主车小车超前信号,使其变频器工作在低频段(10~2Hz)。如图1,当继电器JX3得电,输出主车小车滞后信号,使其变频器工作在高频段(40~50Hz)。当继电器JX2得电,输出小车定位信号,两台小车处于同一水平线上;若在并车状态下,则使两台小车工作在同一频率段(0~40Hz),即调速电位器Rp的设定频率。控制系统的PLC流程图如图3。 3.结论 160t桥式起重机小车并车电气系统的改造,是公司维修部门自行设计、施工的。该系统已运行两年多,安全可靠。
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