PLC 变频器天车自动控制系统中的应用.doc

崔凯　陈新

[摘 要]本文先对传统的天车大车行走控制方式存在的不利之处进行简要分析，然后对变频控制系统地技术要点及技术优势进行了介绍。

[关键词]转矩、转差率、变频器、变频调速

中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0340-01

1.前言

天车在钢铁企业多数属于生产用行车，特别是在加热炉区域使用的天车，担负着生产线的原料钢坯上料装炉、坯料倒运等生产任务。部分天车由于工作任务性质使其载重负荷长期在大车一侧，导致大车运行载荷长期不均。天车传统控制系统采用的是简易的绕线电机、接触器式的变转差率调速方式，这种调速方式是一种以牺牲转速来满足转矩要求的调速方法，如图1。

由于是高滑差率，加之天车大车载荷十分不均，导致重载的一侧电机转速低、转矩大，轻载的一侧电机转速高，转矩小。如此一来天车大车车体长期处于扇形扭矩下运行，应力作用在大车端梁处，导致端梁裂纹、开焊，恶性循环使得天车处于带伤状态。

2、变频控制控制系统的技术要点

为了改变速度与转矩不匹配导致的大车车体扭转，经过研讨、分析及可行性方面从变频调速、变极调速、变转差率调速等多种异步电机调速形式中，变频调速是现在比较通用的一种调速手段，其控制性能、经济性、稳定性等指标大大优于传统调速形式。因此优选变频调速控制系统。

（1）为了能够对大跨度的车体进行速度差补偿，不再使用一拖二式的拖动形式，而是采用一拖一式的拖动形式。这样一来可以为两个大车拖动电机单独设定运行频率、加减速时间等参数，从技术手段上彻底消除车体的扇形扭转；

（2）安全性方面，将两台变频器运行指令互锁，一旦出现一台变频器故障，另外一台也随即停车，防止故障运行造成大车车体严重扭转；

（3）操控性方面，变频控制系统对天车工的操作无任何特殊要求，并且系统能够自动滤除天车工打反车制动、急加速等非正常操作，安全性优于传统系统。

3、变频控制系统的技术优势

采用变频系统进行控制的天车在使用中有以下优势：

（1）大车启动时速度响应好，无滞后感；

（2）大车停止时速降均匀，停车平稳；

（3）大车点动操作时起步平缓，无突然加力的冲击感；

（4）人为故意急加速、打反车操作时，速度变化均匀，无机械冲击，整车运行平稳，无失速现象；

（5）人为制造单台变频器故障时，另一台变频器迅速停止，整车以抱闸机械制动方式惯性平稳停车，无车体扭转；

（6）改造后大车电机制动抱闸，在电机启动前打开，电机停止后制动，只起到定位作用，几乎无机械磨损。使用寿命大大延长；

（7）大车停止时依靠变频器制动电阻来制动，节能、无机械磨损。

4、结束语

采用先进的现代交流变频调速技术，对传统的门、桥式起重机所有电力拖动系统进行技术改造，使门、桥式起重机实现平稳操作，提高运行效率，改善超负荷作业，消除起制动冲击，减少电气维护，降低电能消耗，提高功缺因数等均可取得良好实效。同时该系统还具有过电流、过电压、欠电压和输入缺相保护，以及变频器超温、超载、超速、制动单元过热、I/O故障保护、电动机故障保护等显著特点。

参考文献

[1] 马小亮.《大功率交交变频调速及矢量控制技术》.机械工业出版社.

[2] 姚锡禄.《变频器控制技术与应用》.福建科学技术出版社.

[3] 姚锡禄.《变频器控制技术入门与应用实例》.中国电力出版社.