定子调压调速装置在冶金桥式起重机上的应用VIP

10 ，全 2013年8月 第三期 122运行方式 目前电炉公司在用的压调速控制器，实际上将以上两种调速方式有机 的结合起来进行控制。转子串电阻调速方式下的 换向是通过换向接触器来实现的。而采用调压调 速控制器输出则以内部晶闸管换向代替外部接触 器换向，大大减少了因频繁动作造成的接触器触点 粘滞现象。在控制器的功率部分有五组反并联的 晶闸管模块u、V、w、A、B。u、V、机输 出上升左移转矩。A、B、机输出下降 右移转矩。电机转速由主令给定，通过速度和电 流反馈实现闭环控制。 改用 动机的转子回路依旧串接了电阻，用于消耗电机低 速运行时产生的热能。电阻器分为四段。上升调 速挡时，通过除最后一段电阻，加大 电机启动力矩。当主令置于1、2、3档时，加速电阻 串在转子回路中，电动机处于闭环工作状态。上升 4挡时，通过按既定程序，发出一级、二级加 速指令控制转子接触器(401分别在50， 75速度下闭合，分别切除第二、第三段电阻，使电 机平滑过渡到全速。加速过程中切换时的峰值电 流限制在满载电流的两倍以内。当主令从4档回 到其他档时，两个加速接触器立刻释放，将转子四 段电阻全部串接回转子回路，电机重新进入闭环工 作状态，达到降低电机电流，增大驱动力矩的目的。 当下降4挡时，转子接触器401分别在 50，75速度下闭合，分别切除第二、第三段电 阻，使电动机处于再生发电制动时速度限制在允许 范围内。 低速档位时，则电机被调速到这个给定的档位 速度上。从全速回到低速时，驱动力矩是在可控硅 驱动下逐步减小，直到达到所 速度。如果在某一 档回到零位，则制动器立即抱闸，在1电。下面就几种主要的运行方式加以说明。 1221重载上升 当主令控制器为上升某一档位时，上升晶闸管 组导通，电机通电，随后制动器打开，电机启动，通 过主令控制器的速度给定和转子频率、定子电流反 馈，系统进入闭环控制状态。主令为全速时，电机 平稳加速至全速。如果主令控制器从全速档退回 慢速档，电机转速迅速降低，自动进入闭环控制状 态而稳定在所给定的速度上。主令回零时，依靠负 载的重力使电机迅速减速到零，当速度为零时，制 动器动作，然后电机断电。 1222轻载上升 轻载上升时，加速运行过程和重载上升时相 同，而减速和制动时有所不同。当主令控制器从全 速档退回慢速档，如果电机在一定时间内没有明显 的减速，则系统判断为轻载，自动触发反接，下降晶 闸管组导通，电机输出下降转矩，从而迅速减速，当 速度接近给定值时，自动退出反接，上升晶闸管组 重新导通，电机稳定在给定速度上运行。主令回零 时，视电机的减速快慢，决定是否输出下降转矩制 动，当速度接近零时，制动器动作。 1223重载下降 当主令控制器为下降调速档(13档)时，控制 器首先使上升晶闸管组导通，电机通电，随后制动 器打开，此时电机输出上升转矩，控制器进入闭环 控制状态，负载克服上升转矩，按给定的速度下降， 此时电机处于反转状态。当主令控制器为全速下 降(4档)时，下降晶闸管组导通，控制器进入开环控 制状态，电机处于再生发电状态而全速下降，实际 运行速度超过了同步转速。若主令从下降全速档 回到下降调速档，则2级加速电阻同时串人转子回 路，下降晶闸管组关断，上升晶闸管组导通，在上升 转矩作用下，电机迅速减速，重新进入闭环控制状 态。不管在何种下降速度，一旦主令控制器回到零 位时，控制器以上升转矩进行制动，电机速度迅速 减小，电机速度接近零时，制动器制动，最后电机断 电。如果在规定时间内没有输出制动命令，则控制 器强制停机保护。如果反向制动力矩持续超过1S， 此时电机即使未停转，制动器也将抱闸。 1224轻载下降 当主令控制器为下降调速档(13档)时，上升 晶闸管组导通，电机输出上升转矩，但如果负载极 轻，如空钩，则电机不动或下降速度极慢，控 制器判定负载过轻，则上升晶闸管组关断，下降晶 闸管组导通，电机输出下降转矩使负载加速。当速 度超过给定值时，控制器自动转为下降晶闸管组关 断，上升晶闸管组导通。当负载重量处于临界状态 时，升、降两组晶闸管可能出现多次通断转换。当 主令控制器置下降全速档时，上升晶闸管组关断， 下降晶闸管组导通，即使轻载，也能全速下降。 2013年8月 第三期 定子调压调速装置在冶金桥式起重机上的应用 1225平移运行 平移运行控制相对于升降运行控制要简单。 起升控制时一般采用二级切换加速，而平移运行控 制时一般无需电阻切换。主令在左移档位，晶闸管 组(A、B、w)导通，平移机构以主令所给定的速度向 左运行。主令在右移档位，晶闸管组(u、V、w)导 通，平移机构以主令所给定的速度向右运行。当主 令控制器在某一调速档时，控制器在闭环控制下按 该档速度运行，当受到某种阻力，如风力或负载摆 动，控制器在闭环控制下仍然维持该档速度。若某 种阻力消失，平移机构将被加速，当超过设定速度 10时，反向接触器接通，电机开始减速，由于此时 反接力矩不超过满载起动力矩，所以电机逐渐减速 达到所要求的(略高于)速度，若此时平移机构受到 前推力，则反接力矩用以保持速度，若没有前推力， 反向晶闸管关断，正向晶闸管接通，平移机构正常 运行。在任何状态下，主令控制器回零，控制器先 以反接力矩进行制动，速度到零时，电机断电，制动 器制动。如果控制器运行在某档速度而主令控制 器置反方向档位，控制器立即以反接力矩进行减 速，速度过零时再加速至该档速度。 2定子调压调速特点 定子调压调速闭环系统近些年在起重机上已 得到较广泛的使用。 1)适用于控制在起重机各机构上运行的各种 绕线式电动机，特别适用于重级工作制度起重机的 驱动和控制。 2)由于在设计时已充分考虑简便和实用原则， 使用时只要确保接线正确，通过面板调整电机 参数就可进行正常工作，无需长时间调试和调整， 便于用户操作和维护。电机参数可以实时监控，具 备故障显示和记录功能。 3)采用电动机转子频率反馈进行测速，抛弃了 原有的容易损坏的测速发电机和安装困难且对环 境要求较高的脉冲编码器的测速方法，大大降低了 改造难度，降低了使用故障，调速比能够达到1：10。 4)输出以内部晶闸管换向代替外部交流接触 器换向，增加了换向的可靠性，且在任何故障情况 下均可实现可靠断电保护。 5)控制电路中还具有零位、失压、限位等保护 功能。 d 1 _ 图3主起升机构电气原理图 3结语 冶金桥式起重机的交流异步电动机的调速方 式有多种，诸如变频调速、变级调速、串级调速、滑 差调速等，而定子调压调速优于上述任何一种调速 方式，是当今冶金企业广泛采用的效益高、性能好、 应用广的新技术。是一种操作简单、