变频器—PLC调速系统在公路架桥机中的应用

铁道部第十一工程局机械厂生产的JQC160／50型公路架桥机专门用于钢筋混凝土或预应力混凝土梁片的架设。该机外形尺寸(长×高)为10535cm×989cm，整机质量249t，额定起吊质量160t。为保证快速、高效、安全地进行梁片架设，对架桥机的控制系统要求吊装就位准确，运行平稳，低速就位、高速返回，效率高，因此调速系统必须可靠、稳定、冲击小。 　　以前使用的绕线或异步电动机转子串电阻调速的方式，只能在有限的几个速度中选择，冲击大，启动不稳，不能保证吊梁运行的稳定和安全。而对于变频调速系统，它包含恒功率和恒转矩两种调速方式。如我们使用的FRN-G9S系列变频器能处理好这两种调速要求下的某转速电压与频率的关系，且提供了较强的过载保护和多种频率选择功能。利用凸轮控制器的几对触头转换闭合，实现变频器各对端子接通，从而方便地得到电机正反转所需的各种速度。 　　由于设计时走行电机采用YEJIILM-4型，其制动模块输入380V交流电压，输出170V直流电压，当变频器启动时出现模块烧坏及恒速瞬间过电流保护。同一台变频器控制两台泵站，当其中一台已经启动时，再启动另一台时也会出现恒速瞬间过电流保护现象。这是因为变频器启动时低速运行，输出电压较低，以制动模块得到的额定电压不能吸合线圈，而产生较大的电流烧坏模块；同时，一台泵站电机已正常运行，再启动另一台时，相当于直接启动，因而启动电流较大，出现恒速瞬间过电流保护现象。解决的办法是在变频器启动前先给制动模块通上额定380V电压，在启动另一台电机时，使变频器运行于低频状态下，两电机再同时启动。这虽解决了以上问题，但电器中增加了许多继电器和其他电器元件，且维护极不方便。 　　可编程序控制器(PLC)具有多种特性，可以代替继电器对变频器进行控制。其极强的逻辑功能可进行开关控制，完成接点的串、并联等各种联接；定时控制功能可提供用户使用的定时器以代替时间继电器。当要改变被控对象的控制逻辑时，利用PLC可很方便地实现新的控制要求。另外，大量的开关动作由无触点的半导体电路完成，保证了触点的使用寿命。 　　经过实践证明，变频器—PLC调速传动系统具有以下优点： 　　(1) 以结构简单、可靠性高的笼型电机取代绕线式电机，避免了滑环、炭刷磨损或锈蚀引起的接触不良所造成的电机损坏或不能启动故障。 　　(2) 减少了交流接触器的数量，电路实现了无触点化，避免了触头频繁动作而烧损，以及由于触头烧损而引起的电机故障，减少了硬线路，提高了控制和操作的灵活性。 　　(3) 避免了电阻的热损耗，节约了电能。由于启动平稳，减少了启动时对供电变压器的冲击，使梁片的就位更准确。 　　(4) 对油泵进行调速，使得整机横移时更平稳。 　　(5) 为了实现无级调速，充分利用了变频器的手动端子，保证更可靠的变频调速。 　　变频器—PLC调速系统在架桥机中的实际应用，证明了其可行性，特别是在大功率、大惯性起吊拖运设备中更具优越性。