变频调速在天车的应用分析

变频调速在天车的应用分析（通用11篇）

篇1：变频调速在天车的应用分析

PLC－变频器在桥式起重机中的应用分析

引言

随着电力电子技术的发展，PLC、变频器等自动化产品在电力拖动领域得到了广泛应用。起重机械采用PLC-变频器调速逐渐得到推广和普及，PLC程序控制取代传统的继电-接触器控制逐渐成为起重机械电气控制的主流；用变频电动机或异步电动机取代绕线电机，再配合先进的现场总线技术和人机界面系统，提高了设备控制精度和稳定性，降低了故障率，且节能效果显著，易于检修维护，成为提高企业生产效率的好途径。

１ 起重机械的组成及负载特点

起重机械最基本的工作机构有以下四种：即起升机构、小车机构、大车机构。起升机构是主要功能机构，其正反转工作变换比较频繁，每次的起吊重量差别比较大，且具有恒转矩负载的特点。起重机械的起升机构由电动机、减速器、卷筒等部分组成，其作用可将原动机的旋转运动转变为吊钩的垂直升降运动，实现吊具垂直升降的目的功能不可缺少的部分。

由于重物在空中具有位能，重物上升时，是电动机克服各种阻力(包括重物的重力、摩擦阻力等)而做功，属于阻力负载；重物下降时，由于重物本身具有按重力加速度下降的能力(位能)，因此，当重物的重力大于传动机构的摩擦阻力时，电动机成为了能量的接受者，故属于动力负载。但当重物的重力小于传动机构的摩擦阻力时，重物仍须由电动机拖动下降，仍属于阻力负载。

为使重物在空中停止在某一位置，在起升机构中还必须设置制动器和停止器等控制部件。为了适应不同吊重对作业速度的不同要求，起升速度应能调节，并具有良好的微动控制性能。微动速度一般在0.25～0.4m/min范围。

通过对起升机构分析不难发现，其工作中的主要有三种转矩：

(1)电动机的转矩TM，即由电动机产生的转矩是主动转矩，其方向可正可负;

(2)重力转矩TG，即由重物及吊钩等作用于卷筒的转矩，其大小等于重物及吊钩等的复合重量G与卷筒半径r的乘积：

TG=G·r(1)

TG的方向永远是向下的。

(3)摩擦转矩T0，即由于减速机构的传动比较大，减速机构的摩擦转矩(包括其他损失转矩)不可忽视。摩擦转矩的特点是，其方向永远与运动方向相反。

２ 变频调速的基本原理与电动机的机械特性 2.1 变频调速的基本原理

一般三相异步电动机调速方法有：(1)改变磁极对数p来改变电机转速，所得到的转速只能是3000、1500、1000…，为有级调速；(2)改变转差率s调速，常用的方法是改变定子电压调速和滑差电机调速，该方法转子损耗较大，效率低；(3)改变定子电源频率f1，其调速属于改变同步转速n1调速，由于没有人为的改变s，转子中不产生附加的转差功率损耗，所以效率高。其是一种较为理想的调速方法，但变频调速需要较复杂的控制电路组成。

三相异步电动机同步转速为（2）

式中，p——磁极对数；

f1——定子电流频率，即电源的频率，f1=50Hz；

s——转差率，即同步转速与转子转速二者之差与同步转速的比值。

由于交流电的频率，T为交流电的周期。变频调速就是改变逆变器输出交流电压的周期，就可以改变交流

电压的频率f。所谓改变周期，实际上是在控制电路上采用晶闸管，通过改变晶闸管的导通时间，实现交流电周期的改变。导通时间越短，输出交流电压周期越短，频率越高。即从控制上，用改变晶闸管门极驱动信号的频率控制逆变器输出电压的频率f1，从而实现电动机工作速度的调节。2.2 电动机变频调速的机械特性

起重机械各部分的拖动系统，一般都需要调速，在变频调速问世之前，已经发明了多种调速方法，获得了广泛的应用。例如：增大或改变转子回路内电阻的调速、电磁调速电动机等等。比较常见的是采用绕线转子异步电动机，调速方法是通过滑环和电刷在转子回路内串入若干段电阻，由接触器来控制接入电阻的多少，从而控制了转速。

n = n0-k(Ra + Ri)T（3）式中，n——电动机的输出转速；

n0 ——电动机理想空载转速；

k——比例系数；

Ra——电枢电阻；

Ri——回路内串电阻；

T ——电枢电流切割磁力线所产生的电磁转矩。

从图2不难发现，由于回路内串电阻的存在，其电动机的机械特性变软，输出速度降低；而机械特性越软，电动机的负载能力越差。

电动机采用变频调速，一方面可以实现节能，另一方面可以保持较硬的机械特性，负载能力较好。下面就起升过程中的电动机工作状态说明变频调速对机械特性的影响情况。

(1)重物起吊上升时，其旋转方向与电枢电流产生的转矩方向相同，即电动机受正向转矩作用，其机械特性在第1象限，如图3中之曲线①和所示，工作点为A点，转速为n1；

当通过降低频率而减速时，在频率刚下降的瞬间，机械特性已经切换至曲线②了，工作点由A点跳变至A’点，进入第二象限，其转矩变为反方向的制动转矩，使转速短时下降，并重新进入第一象限，至B点时，又处于稳定运行状态，B点便是频率降低后的新的工作点，这时，转速已降为n2。

(2)空钩(包括轻载)下降时，吊钩自身是不能下降的，必须由电动机反向运行来实现。此时电动机的转矩和转速都是负的，故机械特性曲线在第三象限，如图4中之曲线③，工作点为C点，转速为n3；

当通过降低频率而减速时，在频率刚下降的瞬间，机械特性已经切换至曲线④、工作点由C点跳变至C’点，进入第四象限，其转矩变为正方向，以阻止吊钩下降，所以也是制动转矩，使下降的速度减慢，并重新进入第三象限，至D点时，又处于稳定运行状态，D点便是频率降低后的新的工作点，这时，转速为n4。

(3)重载下降时，重物将因自身的重力而下降，电动机的旋转方向是反转(下降)的，但其转矩的方向却与旋转方向相反，是正方向的，其机械特性如图5的曲线⑤所示，工作点为E点，转速为n5。这时，电动机的作用是防止重物由于重力加速度的原因而不断加速、达到使重物匀速下降的目的。在这种情况下，摩擦转矩将阻碍重物下降，故重物在下降时构成的负载转矩比上升时小。

２.３ 电动机变频调速与原拖动系统调速的机械特性比较

(1)重物上升时，两种调速方式其机械特性都在第一象限，如图6所示，曲线①表示变频调速时的机械特性，转速为nl。曲线②表示通过转子电路串入电阻来实现调速时的机械特性，即电压调速。从两条曲线可以看出，工作点由A点对应A’点，电动机的转矩大为减小，拖动系统因带不动负载而减速，直至到达B点时，电动机的转矩重新和负载转矩平衡，工作点转移至B点，转速为降n2，负载能力相对于变频调速变化明显。

(2)轻载下降时两种调速方式其工作特点与重物上升时相同，只是转矩和转速都是负的，机械特性在第三象限，如图6的曲线③和曲线④所示。

(3)重载下降时，原拖动系统的电动机从接法上说，是正方向的，产生的转矩也是正的。但由于在转子电路中串入了大量电阻，使机械特性倾斜至如曲线⑤所示。这时，电动机产生的正转矩比重力产生的转矩小，非但不能带动重物上升，反而由于重物的拖动，电动机的实际旋转方向是负的，其工作点在机械特性向第四象限的延伸线上，如图中E点所示，这时，转速为n5。这种工作状态的特点是：电动机的转矩是正的、却被重物“倒拉”着反转。解决这种现象的途径只能是选择较大的功率，这无形便增加了设备成本。

与变频调速方式（如图5所示）相比较，在重载下降时，两种调速方法的工作点都在第四象限，但电动机的工作状态是不同的。

３ 采用变频调速需要注意的问题

(1)重物起吊时起动转矩Ts较大，通常在额定转矩 TN的150％以上。考虑到在实际工作中可能发生的电源电压下降以及短时过载等因素，一般情况下，起动转矩 Ts应按照额定转矩TN的150％～180％来进行选择：

Ts =(150% ~ 180 %)TN(4)

(2)起升机构工作过程中，在重物刚离开泊位上升的瞬间以及在重物刚到达新泊位下降的瞬间，负载转矩的变化是十分激烈的，应引起注意。

(3)起升装置在调整缆绳松弛度时，以及移动装置在进行定位控制时，都需要点动运行，应充分注意点动时的工作特性。

(4)在重物开始升降或停止时，要求制动器和电动机的动作之间，必须紧密配合。由于制动器从抱紧到松开，以及从松开到抱紧的动作过程需要一定的时间(约6s)，而电动机转矩的产生或消失是在通电或断电瞬间就立刻反映的。因此，两者在动作的配合上极易出现问题。如电动机已经通电，而制动器尚未松开，将导致电动机的严重过载；反之，如电动机已经断电，而制动器尚未抱紧，则重物必将下滑，即出现溜钩现象。起重机械变频调速采取的措施

4.1 选择合适的变频器容量

在起重机械中，因为升、降速时的电流较大，应求出对应于最大起动转矩和升降速转矩的电动机电流。

通常，起重机械用变频器容量按以下步骤求出：

(1)恒定负荷上升时的电动机容量PMN（kW）（5）

式中，GN——额定重量(kg)，具体计算时，应考虑须有125％的过载能力；

v——额定线速度(m/min)：

η——机械效率。

(2)变频器容量

变频器的额定电流可由下式求出：

变频器额定电流>电动机额定电流×(6)式中，k1——所需最大转矩÷电动机额定转矩；

k2——1.5(变频器的过载能力)；

k3——1.1(余量)。4.2 溜钩的预防措施

起升机构中，由于重物具有重力的原因，如没有专门的制动装置，重物在空中是停不住的。为此，电动机轴上必须加装制动器，常用的有电磁铁制动器和液压电磁制动器等。多数制动器都采用常闭式的，即：线圈断电时制动器依靠弹簧的力量将轴抱住，线圈通电时松开。

为了有效地防止溜钩，某些新型变频器设置了一些独特的制动功能，如：

(1)零速全转矩功能变频器可以在速度为0的状态下，电动机的转矩也能达到额定转矩的150％。这就保证了吊钩由升、降速状态降为零速时，电动机能够使重物在空中暂时停住，直到电磁制动器将轴抱住为止，从而防止了溜钩。

(2)直流强励磁功能变频器可以在起动之前和停止时，自动进行强直流励磁。使电动机有足够大的转矩(可达额定转矩的200％)，维持重物在空中的停住状态，以保证电磁制动器在释放和抱住过程中不会溜钩。

4.3 变频调速系统的控制

起重机械拖动系统的控制动作包括：吊钩的升降及速度档次、变幅功能等，都可以通过可编程序控制器(PLC)进行无触点控制。

５ 结 语

异步电动机变频调速的电源是一种能调压的变频装置，应用时常采用由晶闸管元件或自关断的功率晶体管器件组成的变频器。除起重机械外，变频调速已经在许多领域内获得广泛应用。可以预见，随着生产技术水平的不断提高，变频调速必将获得更大的发展。

参考文献

1.王进.施工机械概论.北京:人民交通出版社,2002

2．李发海，王岩.电机与拖动基础（第二版）.北京:清华大学出版社,2001

3．陈洪礼.交流电动机的近代调速系统.内蒙古:内蒙古大学出版社,1992

4．郑堤，唐可洪.机电一体化设计基础.北京:机械工业出版社,2002

篇2：变频调速在天车的应用分析

［摘要］文章论述变频调速的原理、变频调速的优点和ABB调压装置的不足，并对变频调速取代转子串电阻调速的理论依据进行可行性分析。

［关键词］变频调速；变频器；恒转矩；天车

［作者简介］常海吉，安钢第一炼轧厂电气助理工程师，河南安阳，455004；杜奇超，安钢第一炼轧厂电气工程师，河南安阳，455004

［中图分类号］ TH16 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2007）09-0047-0001

目前，天车的调速是通过绕线异步电动机转子串电阻来实现，即不同的转子电阻，理想空载转速n1（同步转速）不变，电动机的最大转矩也不变，但临界转差率Sm却随着转子电阻的增大而增大，从而实现调速。这种调速控制简单，容易实现，投资少。但低速时损耗大，不能平滑调速。变频调速是取代接触器及电阻箱的模块化调速，具有故障自诊断功能，响应速度快，调速平滑，是一种比较理想的调速方法。

一、变频调速原理

异步电动机的转速 n＝60f（1－s）/p

其中：f――电源频率

S――转差率

P――电机极对数

可以看出，改变频率f可以改变转速n。

对异步电动机而言，电动机定子回路的电压平衡方程式为：

Ｕ≈Ｅ1＝４.44ｆｗ1φｍｋｗ1∝ｆφｍ

其中：Ｕ――定子电压

Ｅ1――定子电势

ｗ1――定子绕组每相串联匝数

φｍ――气隙主磁通

ｋｗ１――定子绕组的绕组系数

变频调速在改变f的同时，要求改变定子电压U，以保持气隙主磁通φｍ不变，从而保持电动机的过载能力不变；否则，将引起气隙主磁通的变化，当气隙主磁通增加时，会引起电动机磁路过分饱和，定子电流会急剧增加，影响电动机的负载能力。变频调速的理论依据正是在保证电动机的过载能力不变情况下，依据不同的负载，对f和U按一定的比例调节。天车中的负载是恒转矩负载，负载转矩与Ｕ和f的比值成正比关系，当f增加时，Ｕ增加，电磁转矩大于负载转矩，电动机加速运行；否则，电动机减速运行，当U和f的比值不变时，电磁转矩等于负载转矩，电动机匀速运行。

二、天车运行分析

以安钢第一炼轧厂200T天车主起升为例，采用ABB定子调压和转子串电阻相结合方式进行速度调节，电动机启动时低电压全电阻控制，低电压由ABB调压装置提供，启动后由ABB调压装置和转子切换电阻共同控制电动机速度，属于有级调节；运行中，通过对测速发电机信号的检测完成对电动机的失速控制。

系统提供对ABB调压装置限流保护的熔断器以及检测主回路缺相或断线的电压监测继电器。该控制方式的不足：（1）ABB调压装置属于可控硅调压调速，过载能力低，控制有死区，且不能单独完成调速过程，保护速度响应慢（需要经过测速发电机的反馈）。（2）转子串电阻回路没有保护与检测，当回路出现短路、断路、接地时，容易损坏电机。电阻切换是有级切换，速度调节不平滑，电流常发生突变，容易损坏转子滑环、炭刷和电器控制元件。

三、改造方法及优点

采用变频调速恒转矩控制方式，取代ABB调压装置，将转子短接，失速控制可以由转子上的失速开关直接控制。控制中，只对相关参数进行设置或修改，就能获得需要的速度。采用变频调速具有以下优点：（1）控制线路简单，调速平滑。（2）有故障自诊断功能，内部设置有过电压、过电流、短路、接地等保护，保证运行的可靠性。（3）控制元件采用IGBT，过载能力高、速度响应快。

篇3：变频调速在天车的应用分析

1 高压变频器节电系统特点及优势

高压变频器节电系统是集高电压技术、自动控制、光电通信、微电子技术以及大功率电力电子技术等高新技术于一体的产品, 它通过变频器实现过程, 能够控制正弦脉宽调制, 输出端使用单元的移相串联, 并且内置变压器隔离设备, 能够直接拖动10KV高压电动机。高压变频器节电系统应用领域宽广, 能适应各种场合。由于采用了变压器隔离设备, 对电网输出的谐波非常小, 不需要常规的滤波装置, 功率因数等各项技术指标也都符合各行业的最高标准, 各种类型的电动机都能适配。

高压变频器节电系统的特点和优势:

(1) 采用正弦脉波调制技术 (PWM) 、电源交流-直流-交流的转换移相串联直接输出高压技术、抑制谐波隔离变压器技术、输入端变压器移相等多种技术。输出端功率单元使用3~9个串联叠波, 电压波形近似正弦波, 输入端功率因数高、电流谐波低, 可适配各种类型的电动机。

(2) 高压变频器节电系统能够实现电动机软启动, 当负载突然变化或电动机启动时, 能有效地控制启动电流, 避免过流保护动作。

(3) 高压变频器节电系统工作电压范围为UN-2 0%~+15, 10 KV电压系列可在8 KV~11 KV条件下稳定运行。

(4) 高压变频器节电系统具备自动跟踪电机转速功能, 当电网电压波动或电压瞬间为零时, 电机的转速也会波动或急剧下降。在电网电压正常后, 高压变频器节电系统能够自动调整输出频率以适应电机的即时转速。这时电机可以以即时速度平滑地加速起动, 很快就能恢复到正常运行状态, 避免发生停车事故, 保证了工艺生产的连续性, 有效地提高了工作效率。

2 风机节电性能分析

目前风机风量 (流量) 的调节方式多采用古老的阀门挡板, 虽然简单易行, 但是这种方式对风机管道的损耗非常大, 对大功率的风机管道而言损耗更大, 相应的电能损耗也会更大。采用高压变频器节电系统控制风机的风量能够有效避免上述损耗。风量根据转速的一次方下降, 风机的轴功率按转速的三次方下降, 这样调节电动机的转速能轻而易举实现风量 (流量) 的调节。目前调节电动机转速性能最佳的方式是交流变频器调速技术。

2.1 实例分析

某大型化工企业的锅炉引风机3台10k V/315k W, 鼓风机3台10k V/250k W电机, 对其运行情况进行分析。

2.1.1 运行工况介绍

锅炉引风机风机型号为Y4-73-12Na20, 轴功率为252k W, 风量为165713m3/h, 风压为3598Pa, 转速为960r/min, 烟尘温度为150℃以上, 炉膛负压为-10~-30Pa。风门开度50%时占运行时间的80%, 电流为14A, 此时引风机进口压力为负1400Pa, 风门开度80%时占运行时间的20%, 电流为18A。电机直接启动。

锅炉鼓风机风机型号为G4-73Na D, 轴功率205k W。风门开度60%时占运行时间的90%, 电流为10A, 此时风压3000Pa, 风门开度65%时占运行时间的10%, 电流为11A。电机直接启动, 进风温度不低于30℃。

2.1.2 运行工况分析

锅炉的引风机、鼓风机在运行时, 入口的阀门挡板不是全开的, 由于它采用阀门的挡板开关来调节风量, 所以能量大部分都消耗在阀门的挡板上, 而且阀门挡板开度越小耗能越多。经过现场调查研究, 根据阀门挡板的开度和电动机电流可以得出以下结论, 正常工况下, 使用阀门挡板调节风量的风机, (下转第192页) 其消耗掉的功率与风机的风量、挡板开关的程度成正比。

分析风机实际运行情况, 可以得出:

(1) 风机运行时的实际风量只是风机额定风量的一部分, 风机运行时, 风量如果远小于额定风量, 风机的效率就会很低。

(2) 采用阀门挡板调节风量, 其阀门入口和进口存在一定的压差, 在阀门挡板上消耗了非常大的能量。

(3) 采用阀门挡板的风机在配备电机时常采用大于实际功率的电动机。

从以上几方面改善锅炉引风机、鼓风机的运行工况, 减小电动机的运行功率, 节能效果会非常好。

2.2 高压变频器节电系统的原理

风机电机一般采用交流感应电动机, 根据流体力学的原理, 三者的关系公式:P∝Q×H。

当风机的旋转速度由n1变化到n2时, 风机的风量 (Q) 、轴风压 (H) 与功率 (P) 与转速 (n) 的关系公式为:

(1) Q2=Q1×n2/n1; (2) H2=H1× (n2/n1) 2; (3) P2=P1× (n2/n1) 3。

由上式可知风量和电机的转速比成正比, 电动机的轴功率与转速比的立方成正比。也就是说如果需要的风量是额定值的80%, 我们将变频器的频率调节到40赫兹, 这时电动机的转速为额定转速的80%, 通过计算得电动机的实际功率仅为额定值的51.2%。

当所需风量从Q1降到Q2时, 如果使用调节阀门的挡板方式, 风机管道的阻力会直线上升, 系统的运行工况会急剧下降, 特性曲线上移, 轴功率P2与H2×Q2成正比关系。但是使用变频器调节转速来控制风机风量, 情况将会完全不同, 首先管网特性不会发生变化, 风机的特性曲线将下移, 轴功率P3与HB×Q2成正比关系。从以上的分析来看, 所节约的轴功率Delt (P) 与 (H2-HB) × (C-B) 成正比关系。

变频器调速控制的风机类负荷, 节电率在20%~50%之间, 这是因为变频器调速后电动机的效率有所下降, 再加上调速装置产生附加损耗。某化工厂鼓风机、引风机安装高压变频器节电系统后的运行情况表明, 节电率在30%以上。

2.3 高压变频器控制的风机系统具有的其他优点

(1) 电网的功率因数提高:由工频直接驱动的电动机, 满载时运行功率因数仅为0.85上下, 由于工频驱动电机实际上不可能达到满载, 正常情况下其功率因数都在0.8以下运行。而用高压变频器控制的风机系统, 电动机满载运行时功率因数在0.9以上, 不但能够减少电网的感性无功功率, 还能节约因功率因数低而增加无功补偿设备的安装及运行费用, 对电网来说减小了感性无功功率的负担, 增强了系统运行的稳定性和可靠性。

(2) 降低了设备的检修费用:在风机低负荷运行时, 用变频器控制的风机节电系统, 只需要降低变频器的输出频率就能降低风机的转速, 风机的机械系统如轴承、减速机等转动部分的磨损会大大降低, 检修的周期延长, 设备的使用寿命自然会更长;高压变频器控制的风机系统阀门挡板的开度可达100%, 阀门中的挡板在运行中不受任何作用力, 阀门的检修维护量将大大缩减。高压变频器控制的风机系统的运行过程中, 只需定期对高压变频器控制柜进行除尘, 主机可继续不间断运行, 设备维护时不需要停止生产。变频器通过调节电动机的转速去调节风量, 满足工艺生产要求的同时又降低了工作强度, 而且每年可节约大量的检修费用。

(3) 使用高压变频器控制的风机系统后, 电动机启动时能够实现软启动。在整个启动、运行过程中, 减小了电动机的损耗, 电动机的启动电流低于额定电流的1.2倍, 避免了对电网的冲击, 而且风机启动时的噪音也非常小, 振动也将大大降低。

3 结束语

电动机使用变频器能够实现智能控制, 满足各种工况的需要, 目前在各行各业的应用非常广泛。变频器能够节约电力能源的作用也经过了实践的检验, 尤其是大功率的高压电动机, 节电效果更加显著。锅炉的10KV引风机、鼓风机使用变频器控制更加能够证明变频器的优越性, 转动设备的损耗降低, 检修周期、设备更换周期延长, 为企业降低生产成本做出了较大贡献。

摘要：能源短缺和环境污染是人类当前共同面临的世纪性难题。能源电力是国家经济、发展的重要基础, 也是能源战略课题中的重中之重。我国在电力方面重点推广的节能技术之一——高压大功率节电技术, 在节能方面有着明显的效果。

篇4：变频调速在天车的应用分析

【关 键 词】多功能天车 夹具 变频器 节能

【中图分类号】 E968【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0266-01

1 引言

阳极焙烧多功能天车是阳极焙烧炉的专用操作设备。它的夹具提升系统用于将已经编组好的生块阳极从生块输送链填入焙烧炉室，以及将已经焙烧好的熟块阳极从焙烧炉中夹取出放在熟块输送链上。

夹具提升系统传统的调速方法是：采用绕线转子异步电动机，通过集电环和碳刷在转子回路中串入若干段电阻，由接触器控制接入电阻的多少来控制转速。但存在以下缺点：

（1）串联电阻调速，其调速变化呈跳跃状，使得减速机齿轮、平衡轮、绳轮、夹具与导轨之间，在加减速运行阶段均受到冲击力的作用，设备易损坏，钢丝绳易疲劳，导致维修量大，检修费用增加。

（2）串联电阻调速范围小，使得夹具速度呈突变，减速后停车时仍有较高转速，对制动器和限位开关的调整精度要求高，且容易发生越位而影响生产。

（3）串联电阻调速，使得夹具起动及减速时，大部分电能消耗在电阻器上；当电动机在电压下降时，力矩下降，转差率增大，严重时，夹具无法启动，易于产生事故。

（4）能耗高，低速机械特性软。因为转速的降低是通过转子外接电阻消耗能量来实现的，并且转速越低，机械特性越软，消耗在电阻中能量比例越大，极不经济，电网电压的高低对速度影响很大。

而变频调速具有调速范围宽、精度高、响应速度快、灵活性高等特点，具有明显的节能效果和完善的保护功能。

2 现状

我厂焙烧二车间共有两台阳极焙烧多功能天车，系2000年投产，其夹具提升系统采用的就是转子回路串电阻调速系统。由于焙烧车间高导电性粉尘石墨粉浓度较高，调速电阻频发短路故障；且采用继电器-接触器控制系统，接触器频繁粘连烧损，经常更换，使得天车故障率高，严重影响阳极焙烧的正常生产。

为了保障天车的平稳运行，适应当代电气控制技术的发展，实现节能降耗，对夹具提升系统进行变频调速控制系统的改造势在必行。

3 项目准备

阳极焙烧多功能天车夹具提升系统改造费用为10万元/台，改造前由于天车电气故障率高，每年维修费用约为25万元/台；改造后设备故障率将大大降低，不但提高控制水平，而且减少检修工作量及备件储备量，经济效益显著。

4 变频器的选择

变频器容量选择的前提条件是变频器的额定电流大于电动机的额定电流。根据我厂使用变频器的情况， 选用了日本三菱的FR- A740。调试时，变频器功能参数的设置非常重要，是关系到变频器与设备运行工况是否配合恰当的重要环节，需要在使用过程中结合设备运行情况不断摸索修正。

用于驱动起升机构电机的变频器容量的计算公式如下：（1）

式中cosφ———电动机功率因数， 约0.75

η———电动机的效率， 约0.85

K———电流波形的修正系数， PWM方式取1.05～1.10

PM———负载所要求的电机的轴输出功率， kW

K1———容量补偿系数， 取1.1～1.2

PCN———所需变频器容量， kV·A

卷扬提升电机37kW， 根据式（1） 计算可得变频器容量为55kV·A。

根据我厂多功能天车的性能参数：起重量：2吨；工作级别：M8；起升高度：6.57m；调速方式：变频；制动器：YWZ4B-300/50；选择：电动机：YZP-250M-8C IP55 P=37KW；变频器：FR-A740-55K；制动力矩：630n.m；减速机：M3PSF50。

5 工作原理

（1）接线方式：如图所示：参考三菱变频器接线图，控制部分接正转启动STF、反转启动STR、高速RH、中速RM、低速RL、输出停止MRS、复位RES和抱闸输出A1-C1，外接制动斩波器和配套制动电阻即可满足生产要求。

（2）工作原理：天车工在联动台发出信号，操作手柄打到上升或下降某一个档位，通过中间继电器，将信号传输给PLC，PLC在接收到信号后，执行控制程序，把上升或下降信号送给变频器，同时把档位速度信息也送给变频器，变频器接收指令后开始工作。首先通过整流电路将交流整流为直流，然后再通过控制回路有规则地控制逆变电路的导通与截止，即令带有脉宽调制功能的逆变电路中的6个晶体管开关元件有规则地交替轮流切换导通，则在变频器输出端得到交流电压。通过改变晶体管开关元件的通断周期，使得变频器输出端交流电压频率得以改变，从而改变电机转速。电机加减速时间可以通过改变变频器的设定参数来调整。

（3）对再生制动能量的处理有2 种方式： 一种是用制动单元和制动电阻来吸收；另一种是通过在直流侧设置公共母线的逆变桥使之回馈到电网。我厂主要采用能耗电阻的方式，在制动单元和制动电阻的选择上考虑到起升机构属位能性负载特性，不能使用制造厂商推荐的制动单元和制动电阻的容量，必须增大制动单元和制动电阻的容量，电阻的阻值决定着制动电流，也就决定着制动时间的长短。起重机变频调速系统中长时间的制动转矩特性决定需要考虑的并不是它的阻值， 而是它的功率， 即在设计中把制动电阻的功率增加一倍，以保证再生制动能量的迅速释放。

6 改造后的效果

从改造后运行来看，卷扬提升机的启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，减少负载的波动；操作灵活易掌握。卷扬机钢丝绳的使用寿命也明显延长。由于去掉了外接启动电阻和能耗制动电阻，因而提高了系统的用电效率，经测算节电率达5%以上。

7 结论

多功能天车夹具提升系统改进后，制动系统动作准确、可靠，夹具运行平稳，故障率大幅降低，维修量也减少了。变频调速彻底避免了绕线式异步电动机起制动速度无法准确控制的缺点，可靠性大为提高。随着电子元器件性能不断飞速发展，变频调速技术必将更广泛应用于起重机械上，同时变频调速也必将获得更大的发展。

参考文献

[1] 黄立培.变频器应用技术及电动机调速[M].北京：人民邮电出版社，1998

[2] 韩安荣.通用变频器及其应用[M].北京：机械工业出版社，2003

[3] 王永华.现代电气控制及PLC 应用技术[M].北京：航空航天大学出版社，2003

[4] 彭鸿才.电机原理及拖动[M].北京：机械工业出版社，1994

[5] 佟纯厚.变频器调速原理[M].北京：冶金工业出版社，1984

[6] 吴忠智，吴加林.变频器应用手册[M].北京：机械工业出版社，2003

篇5：变频调速在天车的应用分析

一、原控制系统存在问题

多功能天车副钩电动机的额定功率为55KW，主要完成电解生产中的起吊工作，其起动方法采用继电器控制的直接起动，由交流接触器正反转来实现升降功能，存在如下问题：

1、由于机械承受全压起动的冲击转矩，对机械结构破坏性较大；

2、直接起动对电网的冲击较大；

3、起动电流大、起吊频繁，造成接触器粘连出现失控现象，存在较大安全隐患；

4、电机由于直接起动电流较大，接触器线圈易被烧坏，电机绝缘及电气性能损坏严重，大大地缩短了电机的使用寿命；

5、故障率高，维修费用较高，劳动强度大。

二、软起动技术的应用

1、软起动器选型 青海铝业公司根据多功能天车的工作环境及设备的实际状况，选用了ATS46软起动器。由6个晶闸管组成的软起－软停单元组成，可以控制三相异步电动机的起动和停车。采用施耐德电气独一无二的专利转矩控制方式，性能卓越，适合重载大力矩起动。

功率：3－100kW电压：三相380V频率：50／60Hz此电机电压是受相位分割原理控制，每个相位中的两个闸流体执行电源转换，能使起动装置处理高起动转矩及经常性的起动和关闭。电流变压器测定电机电流，为电机起动的恒定电流控制提供反馈，同时也为许多电机保护及应和保护功能提供反馈。

由于软起动装置安装在没有通风环境的机箱内，通过使用旁路接触器，以防止工作时过热软起动器内有导体与旁路接触器连接。即使旁路接触器已关闭，ATS46软起动装置也能测定电机电流及保留所有的电机。

2、实际主电路是由正反转接触器组成。改造后的主电路将软起动器加入回路，软起动器在电动机起动时发挥作用，它既能改变电动机的起动特性保护拖动系统，更能保证电动机可靠起动，起动平滑，柔性好，延长拖动系统的使用寿命。同时降低电机起动时对电网的冲击，另外，该起动器根据机械负荷的特征，自动改变起动电阻，调节起动转矩，使电动机处于最佳起动状态。该起动器采用无级调节，电动机转子回路串联附加电阻的方法起动电动机，具有起动电流小、起动转矩大、功率因数高等优点。在电动机起动时，经过预备、加速，完全消除了机械冲击现象，实现平稳起动。由于电机电压受相位分割原理控制，每个相位中的两个闸流体执行电源转换，能使起动装置处理高的起动转矩及经常性的起动和关闭。电流变压器测定电机电流，为电机起动的恒定电流控制提供反馈，同时也为许多电机保护及应和保护功能提供反馈。

三、效果分析

青海铝业公司一电解分厂2003年对10台多功能天车副钩升降进行了改造，实行软起动。投入成本1.5万元／台，经使用效果明显，较大程度地降低了副钩故障率，提高了多功能天车的运转率，使更换阳极及出铝工作顺利进行，预计每年可节约成本1万元／台。

篇6：浅析天车的分类与应用

日期: 2010-8-1 21:33:09 浏览: 39 来源: 学海网收集整理 作者: 佚名

桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。

桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。

普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。

起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。

起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。

起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。

桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和端梁组成。

主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨道，供起重小车运行。桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。

箱形结构又可分为正轨箱形双梁、偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种。正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式，主梁由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于成批生产，但自重较大。

偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体内的短加劲板可以省去，其中偏轨箱形单主梁是由一根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁，自重较小，但制造较复杂。

四桁架式结构由四片平面桁架组合成封闭型空间结构，在上水平桁架表面一般铺有走台板，自重轻，刚度大，但与其他结构相比，外形尺寸大，制造较复杂，疲劳强度较低，已较少生产。

空腹桁架结构类似偏轨箱形主梁，由四片钢板组成一封闭结构，除主腹板为实腹工字形梁外，其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口，形成一个无斜杆的空腹桁架，在上、下水平桁架表面铺有走台板，起重机运行机构及电气设备装在桥架内部，自重较轻，整体刚度大，这在中国是较为广泛采用的一种型式。

普通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。起重量可达五百吨，跨度可达60米。

简易梁桥式起重机又称梁式起重机，其结构组成与普通桥式起重机类似，起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其他型钢和板钢组成的简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一般在工字梁的下翼缘上运行。桥架可以沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。

冶金专用桥式起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作级别较高。主要有五种类型。

铸造起重机：供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作,为了扩大副钩的使用范围和更好地为炼钢工艺服务，主、副钩分别布置在各自有独立小车运行机构的主、副小车上，并分别沿各自的轨道运行。常用的结构形式有四梁四轨式和四梁六轨式。

夹钳起重机：利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车上。

脱锭起重机：用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根据锭模的形状而定：有的脱锭起重机用项杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。

加料起重机：用以将炉料加到平炉中。主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑动料箱并将它送入炉内。主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。副小车用于修炉等辅助作业。

锻造起重机：用以与水压机配合锻造大型工件。主小车吊钩上悬挂特殊翻料器，用以支持和翻转工件；副小车用来抬起工件。

浅谈天车的安全操作与日常维护

日期: 2010-9-11 13:02:52 浏览: 135 来源: 学海网收集整理 作者: 佚名

一．天车工安全操作规程

1.开车前应认真检查设备机械、电气部分和防护保险装置是否完好、可靠。如果控制器、制动器、限位器、电铃、紧急开关等元件、附件失灵，严 禁吊运。

2.必须听从挂钩起重人员指挥，但对任何人发出的紧急停车信号，都应立即停车。天车工必须在得到指挥信号后方能进行操作，天车起动时应先鸣 铃。操作控制器手柄时，应从零位转到第一档，然后逐级增减速度，换向时，必须先转回“零”位。

3.当接近卷扬机限位器，大小车临近终端或与邻近天车相遇时，速度要缓慢。不准用倒车代替制动，限位代替停车，紧急开关代替普通开关。应在 规定的安全走道，专用站台或扶梯上行走和上下，大车轨道两侧除检修外不准人员行走。小车轨道上严禁行人，不准从一台天车跨越到另一台天车。

4.工件停歇时，不得将吊物悬在空中，运行中，地面有人或落放吊件时，应鸣铃警告，严禁吊物在人头顶越过，吊运物件离地面不得过高，吊车在 不带负荷运行时，吊钩必须离开地面三公尺以上，如遇障碍必须超过障碍物顶端0.5公尺。

5.两台天车同时起吊一物件，必须领导批准，每车所载负荷不得超过本车额定负荷。两天车运行速度必须相等，并保持两米以上的距离，要听从专 人指挥，步调要一致。

6.运行时，天车与天车之间要保持一定距离，严禁人员上下，严禁进行检修和调试机械。检修天车时，停在安全地点，切断电源并挂上“禁止合闸 ”的警告牌，地面设围栏，并挂“禁止通行”的标志。

7.重吨位物件起吊时，应在离开地面200~300MM高度进行试吊检查，确认吊挂平稳，制动良好，索具完整后升高，缓缓运行。不准同时操作三只控制 手柄。

8.运行中发生突然停电，必须将开关柄放置到“0”位。起吊件未放下索具脱钩，不准离开驾驶室。运行时由于突然故障而引起漏钢水或吊件下滑时，必须采取紧急措施，向无人处降落。

9.露天行车有暴风、雷击或六级以上的大风时，应停止工作，切断电源，车轮前后应塞垫块卡牢。夜间作业应有足够的照明，龙门吊完全操作按本 规程执行，行使时，注意轨道上有无障碍物，吊运高大物件妨碍视线时，两旁应设专人监视和指挥。

10.行车必须认真做到“十不吊”：

（1）超过规定负荷不吊。

（2）指挥信号不明，重量不明，光线暗淡不吊

（3）吊绳和附件捆缚不牢，不符合安全规定不吊。

（4）行车吊挂重物直接进行加工的不吊。

（5）歪拉斜挂不吊。

（6）工件上站人或工件上浮放有活动物的不吊。

（7）氧气瓶、乙炔发生器等具有爆炸性物的不吊。

（8）带棱角缺口未垫好不吊。

（9）埋在地下的物件不吊。

11.工作完毕，天车应停放在规定位置，升起吊钩，小车开到轨道两端，并将控制手柄放置“零”位，切断电源。

二．起重机维护措施

正常使用、定期检查、合理保养、才能保证起重机的正常安装工作，延长其使用寿命。1.金属结构的维护保养桥架是起重机金属结构中最重要的受力结构件，保养的好坏直接关系到起重机的性能安全，因此，在使用中应加倍注意 保养。

（1）必须避免启动，制动以及秘另一台起重机相撞。

（2）定期检查主、断梁焊接缝，发现裂纹应停止使用实施重焊。

（3）当发现主梁有残余变形或腹失稳，通知业主通停止使用，进行修复。

（4）为防止金属结构锈蚀，定时进行油漆防腐。

（5）定期检查各部联接螺丝是否松动。

2． 主要零部件的维护保养

（1）钢丝绳定时润滑、润滑前清除旧油污垢，在任何拧节处发现断裂数超过12根，应立即报废予以更换。

（2）轴承必须始终保持润滑状态，定期注油，若发现温度太主和噪音很大，认真检查，如有损坏应即 使更换。

（3）当车轮磨损超过30%或有崩裂应更新，两主车轮的工作直径在不均匀磨损后所产生相相对偏差，不得超过走私的1/600，如果超差允许重新车 削，但不能小于原公称直径10mm。

（4）减速机不能缺油，应定期更换，发现异常噪音应及时检修。

（5）起升机钩的制动器每天检查一次，运行机构的制动器2-3天检查一次，检查时注意制动轮系统各部动作是否灵活，瓦快应贴在制动轮上，表 面无损坏，张开时制动轮侧间隙相等，起升机构的制动器必须保证额定起重量1.25倍。

（6）运行机构的制动器应及时刹住大车和小车，但不能调的太紧，以免车轮打滑，引起振动和冲击，如制动器出烟和或有焦味，则说明瓦快和制 动轮温度过高（不应超过20℃），必须高速其间隙，其之适中，制动轮表面应保持光洁，常用煤油擦亮。

三、电器设备维护保养为保证起重机的安全工作，必须熟悉起重机各种故障发生的原因和排除故障的方法。

1、为延长起重机电气设备的使用寿命，应经常保持电气设备的清洁，如电阻器、控制屏、接触器等。清除内外部灰尘、污垢及附着物，防止漏 电、击穿、短路等现象的产生。

2、经常观察电机转子滑线电刷接触是不良好，有否磨损等情况。

3、电动机、制动器、继电器等发出的声音是否正常。

4、检查凸轮控制器、接触器触头是否有烧毛现象，如有应及时更换或用砂布磨平后使用。

5、使用条件恶劣时应定期测量电机、电线、绝缘电阻、注意导电滑线支架绝缘循环展与各项设备外壳接地。

6、滑线轨上的铁锈污物必须随时清除干净，保持导电部分接触良好。

7、各电气设备安装是否牢固，有否松动现象，活动部位转动是否灵活，适当予以润滑（接触器磁失吸合面不普朗克辐射公式除污）。

四、安全操作注意事项

1、不得吊运超过起重机额定起重时的重物。

2、严禁吊运货物在人头上越过。

3、空中运行时吊钩位置不得低于人的高度。

4、严禁用吊钩斜拉重物或地埋重物。

5、不得利用电动机的突然反向旋转作为运行机构的制动，只有在发生极其意外事故时，才允许使用这种补救措施。（16tc以上的工作制带强力 制动除外）

6、禁止利用限拉开关作为正常操作的停电，限位开关只是在操作设备意外不户或司机操作疏忽时才能让它起作用。

7、起重机在每次启动时，必须先出示警告信号。

8、在起吊接近额定载荷的重物时，应先考虑制动器刹车是否稳定，以保安全。

9、严格遵守厂矿和有关部门颁发的安全规程。

10、操作是司机的基本工作，操作合理与否，对生产效率、产品质量、安全生产、设备寿命都有着重要的作用，所以司机按操作规程操作。

11、在电压过低和供电中断的情况下，主开关电源断开，所有控制器手柄处于零位。

12、操纵人员禁止离开带提升生物或放下钩子的起重机。

13、停车后司机必须将起重机牌制动状态，停放到安全位置总开关必须在断电后上锁。

篇7：天车滑线的合理选用与分析

锻造厂 韩洛鹏 胡应生

摘要：双梁桥吊是工矿企业使用最广泛的起重设备。滑线是为其移动输送电力的关键部件。本文通过对锻造厂现有天车的各类滑线性能比较分析，得出滑线选用的合理方案。

关键词：天车 滑线 选用 分析

我厂共有双梁桥吊20台，大车电力拖动方式均是角钢滑线式的，小车运行机构传送电力的方式有角钢滑线、扁电缆(6台)和安全滑线(2台)三种方式。下面从安全性、可靠性、寿命、经济性等方面具体分析。

安全性 1．1 角钢导电

角钢导电是一种传统的电力拖动方式，导电体直接裸露于空气中，易锈蚀、氧化、积灰、积油，油灰搅和在一起形成绝缘的油垢，直接影响导电性能，失电后运行机构依靠其机械惯性继续运行，容易失控，可能造成事故。角钢本身笨重而且接头表面不平滑，接头压力受移动机构运行误差的影响，集电托磨损快，过滑线接头时易别劲打碎滑线瓷瓶，常常产生电弧，有些天车的司机室与滑线同侧，司机上下车时很不安全。1．2 安全滑线

安全滑线输电装置的外壳与支持部分用工程塑料制造，绝缘与耐腐蚀性能良好，又有一定强度。其导电体为铜导轨，既能导电又能起到导轨的作用，多根导轨集成于一根导管内，与导轨保持常压接触的滚动小车供电。导管后面有凸槽，刚性好，能保证电刷压力不受小车移动或震动冲击的影响。电刷是含铜量高且具有息弧功能的铜石墨混合物，自润滑性能良好，在与导轨接触过程中能形成导电的氢化亚铜薄膜。在导轨与电刷表面接触过程中不会出现电弧，在结构上还设有灭弧隔弧装置，因而安全性高。安全滑线能够安装于司机室同侧，操作、维修人员触及输电体外部无任何危害。1．3 电缆滑线

随着科技的发展，电缆的柔软性、耐高温能力得到了很大的提高，其较好的安全性使得扁平电缆广泛应用于天车供电成为可能。

可靠性

扁平电缆型由于线路始终是一体的，只要拖线小车正常运行，线路供电一般不会出现故障，因而最为可靠。裸钢角铁是靠与之摩擦的较重的集电托导电的，其可靠性取决于滑线的水平性、直线度、接缝、集电托支架以及运行轨迹是否正常。对运行的水平偏差要求不高，但对因天车的轨道接缝较大引起的“蹦跳”较为敏感，常常掉电。安全滑线输电装置的电刷是在导轨上连续平移的，DHG型的表面还带有导电的薄膜层，移动轨迹除由集电器与导轨的安装精度保证外，还受到导管塑料槽的导向，供电性能较为可靠。集电器采用空间5个自由度、挠性绞接，以弥补运行误差和运行冲击。其特殊结构可以吸收垂直及水平两个方向的安装误差，其垂直方向调节量为5mm，水平方向调

节量为10ram。但由移动机构带来的误差、冲击与振动对电刷的接触能力影响较大，不如前两者可靠。寿命

影响供电装置使用寿命的主要原因是导轨磨损和工程塑料年久老化。安全滑线输电装置由于铜或铝合金导轨的磨损面光洁度高，铜导轨还含有石墨可以自行润滑，摩擦系数很小。电刷是铜和石墨的混合物，硬度比导轨低，可以保护导轨，硬质工程塑料的老化期约l0年左右。常用的裸钢角铁导电过程靠钢与铁的摩擦，易出现电腐蚀。电缆供电用的电缆耐油、耐腐蚀、耐老化性差，寿命在l0年左右。经济性

裸钢角铁用料很大，占有很大空间，滑线导电率低，线路损失大，故障较多。集电托为铸铁件，很快就会磨成沟槽状，寿命仅有2 4年。电缆滑线轨道及滑车成本不高，而优质扁平电缆每米价格高达100元左右，投资较多，但故障率极低，性价比高。

附表：三种天车滑线的性能对比

裸钢角铁 安全滑线 扁平电缆

安全性 差 良 良 可靠性 较差 较差 良 经济性 一般 良 良 故障特点 多、易解决 少、难解决 少、难解决 寿命 20-40年 lO年 8-lO年 特殊性 单极 单极、多极(3一l6极)3-14芯 不适应场合 露天 复式结构处于下层时易碰坏 长距离(大于5O米)纠偏能力 高 差 较差

安全滑线具有良好的散热结构和导电率，输电装置用铜或铝合金导轨导电，许用电流密度高，无需其它绝缘结构，导电率相当于钢滑线的8倍，不但可以减小电压损失，而且材料用量少，其综合费用与钢质滑线相当。安装与维护

三种滑线比较，角钢的安装最麻烦，占有空间大、自重大，扁电缆、安全滑线安装较容易。电缆滑线不容易出现故障，但一旦出现轨道(异型槽钢)错移、线拉断等故障，修复起来较难。安全滑线输电装置可用于室内外环境条件差、气体腐蚀、粉尘、高温、潮湿情况下的起重机，它没有裸露的滑线，不受雨雪冰冻天气的影响，因而维修量少。但一旦出现滑线变形、碳刷压力不够等故障，修复起来较难。以上滑线横向比较如附表。各类滑线纵向比较

篇8：移动终端在天车定位系统中的应用

项目软件主要服务三大业务方向:计划确认、天车作业、库存分布。

(1) ‘计划确认’主要用于信息流与物料流转一致性的确认, 包括:入库时物料信息的确认, 出库时物料信息的确认, 筛选合适计划的物料信息, 查询车辆发货记录。 (2) ‘天车作业’主要用于库管人员现场对天车下达计划工单, 包括:上料作业, 下料作业, 盘库作业, 倒库作业, 装车作业, 卸车作业, 打包作业, 冻结作业等8个作业的信息展示与交互处理。 (3) ‘库存分布’主要用于库管人员查看统计当前库区的物料存储情况, 包括:对库区进行鞍座和堆垛2种方式的查看。

该项目应用于一钢热轧的平整原料库、1700成品库和1810成品库, 三个库包含的数据类型、数据结构和具体业务操作流程即存在一定的共同性 (如盘库作业) , 又存在很大的个性化差异 (如入库、上料、出库等) 。依据整体架构设计, 三个库各自构建了相对独立系统的应用系统, 因此移动终端对三个库的具体处理也构建出三套分开的应用模块, 以满足不同库区的作业需求。

2 技术方案

2.1 系统构架

天车APP软件包括移动终端、服务器通信接口两部分内容, 使用环境为库区现场 (基于内部办公网) 。

2.2 系统功能范围

系统功能包括基础功能和业务功能。基础功能:系统登录, 系统设置。业务功能:计划, 作业, 库存。

2.3 系统通讯接口设计

(1) 接口概述。功能:提供天车APP移动端运行所需要的所有数据信息。方式:Web API+Web Services。 (2) 安全性约束。一、每个终端登录时, 必须带有终端设备ID, 即设备IMEI号。二、每个终端登录时, 必须具备授权口令, Token由系统开发时指定。三、服务器端必须同时验证设备ID和授权口令, 全部通过后才能允许访问系统。

2.4 接口详情介绍

用户登录验证接口。支持功能:手机客户端通过用户名、密码登录系统。接口地址:

h t t p://***.***.***.***/t c d d/a p i/u s e r?User Name=admin&Pwd=admin&token=9E4E2982-9E61-BD5D-A7A0-642A1F207388

输入参数表1所示。

返回信息

返回信息字段说明表2所示。

2.5 系统相关约束

系统运行环境约束:Android4.2系统, 7寸屏, 1024*600分辨率, 160dpi, CPU主频1.2GHz以上, 最低1GRAM、8GROM, 支持WIFI、蓝牙4.0、支持NFC、内置麦克风、内置式立体声喇叭、后置500W以上摄像头、5000m HA以上电池。

(1) 系统设定为竖版操作样式。 (2) 移动终端必须进行身份认证后才能操作。 (3) 每次作业请求必须经由控制室审核确认后, 才能操作。 (4) 移动终端只能访问指定的无线wifi网, 不能访问未经授权的wifi。

摘要：在唐钢热轧部的天车定位系统整体架构设计中, 移动终端作为天车定位系统中不可缺少的重要环节, 能够使库管操作人员在库区现场进行各项作业的信息输入与检索, 从而保证信息流与物料流转的同步;涵盖了从入库计划, 到上料、下料、出库等重要业务环节, 可以有效的支撑天车作业。

关键词：移动终端,天车定位系统,库区管理

参考文献

[1]孙学康主编.无线传输与接入技术[M].人民邮电出版社, 2010.

[2]埃尔克.java编程思想[M].机械工业出版社, 2007.

篇9：变频调速在造纸水分器上的应用

目前在造纸行业中有不少企业,为了提高造纸生产的产量和质量,都对原有的生产造纸机进行了设备的`改造工作,使生产的纸产品产量和质量大大提高,有效地促进了企业的经济效益增长.

作 者：姚竞红 严国祥  作者单位：姚竞红(浙江万里学院电信系)

严国祥(杭州华丰纸业有限公司)

刊 名：电气时代 英文刊名：ELECTRIC AGE 年，卷(期)：2003 “”(6) 分类号： 关键词： 

★ 制浆造纸废水处理工艺实际应用

★ 造纸厂员工个人总结

★ 制浆造纸个人简历

★ 工商管理专业造纸厂实习报告

★ 蔡伦造纸的故事

★ 造纸工作的心得体会

★ 制浆造纸废水处理技术

★ 造纸个人总结怎么写

★ 激光技术在医学上的应用

篇10：变频调速在水位控制系统中的应用

本文介绍了生活水塔供水方式的`构成、节能算法,以及使用施耐德变频器ATV61所作的调速方案.

作 者：冯春辉 李翊君 作者单位：冯春辉(施耐德电气(中国)投资有限公司)

李翊君(上海市政工程设计研究总院第三设计院)

篇11：变频调速技术在暖通空调中的应用

近十几年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，变频器已广泛地用于交流电动机的速度控制。因为其具有高效率的驱动性能及良好的控制特性，在各行各业得到很好的应用。在暖通空调领域应用变频调速技术，一方面可以极大地节省水泵或风机的电能，实现系统的节能运行；另一方面可以提高系统的运行品质，实现高精度控制，满足对环境的舒适度和生产工艺过程对环境的温、湿度精度要求，从而有效地提高经济效益和产品质量。变频器不仅在大型的通风、空调、供热等系统中得到了有效地利用，而且也已进入家电产品中，如家用空调器，电冰箱等家电设备中都用到了变频调速技术。可以说在暖通空调领域，凡是有需要速度控制的场合，变频器都以其操作方便、体积小、控制性能好而获得了广泛应用。

本文仅就变频器用在泵与风机中的节能运行机理、变频调速控制系统的一般组成，以及变频调速技术在暖通空调领域中的几个具体应用方向做一简单的介绍。泵与风机应用交流变频器节能的运行机理2、1 泵与风机的特性

泵与风机的轴功率N与其流量Q、扬程H(压力)之间的关系为：

N∝Q×H

当流量由Q1变化到Q2时，电动机的转速由n1变为n2，此时Q、H、N相对于转速的关系如下：

可以看出，泵或风机的轴功率与转速的3次方成正比。扬程与转速的2次方成正比，流量与转速的1次方成正比。图1示出泵和风机的扬程与流量的关系曲线。

2、2 系统特性

流体在管路系统中的特性可以表达成如下的关系式：

其中H为管路系统的压差阻力；P2、P1为流体高、低压面的压强，Hz为流体高、低压面的高差。S为管路系统的阻力系数，与管路系统的沿程阻力和局部阻力以及几何形状有关。

2、3 泵与风机的工作点

根据管路系统特性所提出的流量及其相应的压头必须由泵或风机来满足。将泵或风机的性能曲线和管路系统的性能曲线同绘在一张坐标图上，如图3所示，两条曲线相交的点O就是泵或风机的工作点。其中O～O′为系统的流动阻力。

在设计工况下,泵或风机可以在流量为Q0的条件下向管路系统提供H0的扬程。

2、4 当需要的流量减少时传统的调节方法

通常泵或风机的容量是按照系统需要的最大要求而设计的，然而在实际应用中，系统大多数时间里在远小于设计容量下工作。传统的调节方法是在泵或风机的出口处加装阀门，用关小阀门加大系统局部阻力即改变管路系统特性曲线的方法来进行调节。如图4工作点从0变到1。这种方法简单有效，但严重影响了系统的效率。虽然流量减少了，但消耗在阀门上的损耗增加了，实践证明，这种调节方法在流量减少的情况下，泵或风机的轴功率基本没有改变。

2、5 变频调速的方法

如果系统安装有变频调速控制装置，当需要的流量减少时，不总采用关小阀门出口的方法，而是利用变频调速控制装置改变泵或风机电动机的转速。在减少系统流量的同时降低了系统阻力，就可以达到既减少流量，又可以极大地减少电动机的轴功率，达到节能的效果。泵或风机的轴功率与转速的3次方成正比，而流量与转速的1次方成正比，故泵或风机的轴功率与流量的3次方成正比。它们之间的关系如图6所示。从图上可以看出，当流量减小为原流量的80％时，轴功率减少为原轴功率的51％；当流量减少为原流量的60％时，轴功率减少为原轴功率的22％左右。如果和改变泵或风机出口阀门开度的方法相比，变频调速方法的节能效果是非常明显的。变频调速控制系统的组成暖通空调中用到的变频调速控制系统一般由传感器、变送器、调节器、控制器、变频器、电动机及被控制设备几部分组成。传感器用来感测被控设备中的被控参量，它可以是流量、压力、温度、湿度、气体含量等，一般是利用传感器把被控参数转换成电信号。变送器的作用是把传感器得到的电信号进行放大、整形等处理，然后统一调整为规则化的电压，如0V～5V或电流信号4mA～20mA等作为调节器的输入。调节器或控制器，它们其实就是一个由单片机组成的微型控制系统。本身具有计算、判断、逻辑分析功能。它有数字和模拟输入端、数字和模拟输出端，可以在软件的控制下实现PID或模糊控制等控制规律，还可以利用数字输出口，指挥数台电动机的调频与工频之间的切换、被控设备相关部件的开启或关闭等多种操作。变频器是利用电子器件的智能控制技术把电压频率固定的交流电变成了电压频率可变的交流电的一种控制设备。用变频器输出的频率、电压可变的交流电去驱动电动机就可以达到电动机的调速。变频器一般由供电部分、输出部分、控制部分、保护部分、显示部分和给定部分组成。容量从几十瓦到几百千瓦，既有三相的也有单项的。十多年以来，变频器的可靠性越来越强，价格越来越低，应用的领域越来越广泛。电动机和被控设备一起构成了生产过程的动力源和执行机构，用以保证生产或系统工作的正常。以上说明的控制系统是一种闭环控制系统，有时对于一些简单的控制系统也采用开环式的控制系统，这时传感器、变送器和调节器由人的五官和大脑来担任。当观测到或感觉到系统的被控参数发生偏差以后，用人工的方法去调整变频器的给定值，使电动机的速度改变，从而达到控制被控参数的目的。变频调速技术在暖通空调中的应用4、1 变风量控制系统

空调系统的设计一般都是按室内负荷和室外温湿度最不利的情况来设计的。但一年中这

种设计工况的维持时间只有数天或数十小时，绝大多数情况下都是在非满负荷下工作。我国目前大部分空调系统都是采用的定风量系统，在这种系统中，当空调冷负荷变小以后，常采用机器露点不变，再对冷却的空气进行不同程度的“再热”的方法来解决。这种方法虽然可以满足空调负荷变化的需要，但都增加了不必要的“再热”能量，是一种不经济的运行方式。变风量系统在室内冷负荷变小的时候，不是增加“再热”而是用减少风量的方法来适应负荷的变化，即去掉了“再热”又减少了风机的轴功率，如系统全年均在70％风量下工作，风机耗电约可减少一半，因此是一种节能的空调运行方式。在变频器技术不成熟以前，改变交流电动机转速的工作非常困难，限制了变风量空调系统的发展。随着变频器技术的成熟和价格的降低，变风量空调系统将得到广泛的应用。

4、2 变冷水量系统

在非设计负荷条件下，空调区域的需冷量减少，一般是采用二通阀来调节末端设备冷水的流量来适应需冷量的变化，在一级泵系统中，流过末端设备的冷水和流过冷机蒸发器的冷水是串联的。通过冷机蒸发器的水流量是不能低于所需水量额定值的，否则将导致结冰的危险。一般冷机厂家要求通过蒸发器的水流量恒定，即定流量工作。为了解决负荷侧变流与冷源侧定流量之间的矛盾，一般采用在供回水管路上设旁通管，在旁通管上装压差调节器，控制旁通管上的二通阀，即改变旁通水量的方法来解决。这样虽然可以解决上面的矛盾。但是这种系统水泵的能耗没有因为需冷量的减少而降低，因此是不经济的。为了达到既变水量又节能的目的，可以采用二级泵系统，在这种系统中冷源侧采用定流量控制的一次泵，负荷侧增加了采用变流量控制的二次泵。当系统的需冷量减少，二通阀关小，用户侧供回水管压差增大时，降低二次泵的转速以维持用户侧供回水管压差的恒定，这样就达到了节能的目的。实践证明采用具有变频调速功能的二级泵变流量冷水系统具有显著的减少输送能的节能效果。

4、3 锅炉鼓引风机的节能运行

设计人员在确定锅炉鼓引风机的电动机功率时，由于有些系数的具体数值难以准确确定，往往会造成装机容量超过锅炉最大负荷时所需功率的情况，同时锅炉不可能总在满负荷下运行，随着室外温度的提高，供暖负荷会有相应的减少，为了适应负荷的变化就要减少燃料的供应量，同时减少鼓引风机的通风量。采用关小风阀的办法可以达到减少通风量的目的，但会增加系统的阻力和噪声，是不经济的调节方法。采用变频调速技术，根据锅炉的实际燃烧情况，通过控制器直接去调节鼓引风机的转速就可以达到调节风量又节能的要求。据有关锅炉鼓引风机改造工程的实际数据，一台14MW的热水采暖锅炉的鼓引风机年节电可达18万kWh。

4、4 采暖与空调水系统的恒压点控制

采暖与空调水系统的定压常采用高架开口水箱(膨胀水箱)的方法。但有时会遇到没有适当的架设位置的困难，这时常采用气压罐定压和补给水泵等方式，气压罐定压占地面积比较大，在锅炉房面积比较小的地方难以采用。补给水泵定压又可分为间歇补水定压和连续补水定压。间歇补水定压的定压点在上、下限压力之间波动，通常波动范围为0.05MPa左右，波动范围过小，则接触开关频繁动作易于损坏。连续补水定压的工作原理如图12所示。它有两种工作方式，第一种利用自力式补水调节阀，当定压点6的压力过低时补水调节阀开大，增加进入网路的补水量，使压力上升到要求的压力，如压力过高，补水调节阀关小，减少进入网路的补水量，使压力下降到规定值。在这种工作方式下，水系统定压点的压力稳定，但补给水泵始终以50Hz的频率工作，是不经济的。第二种方式是把补给水泵改成变频调速控制，利用远传压力表测量到的定压点的实际压力值与预先设定的控制压力值在控制器中进行比较，根据其差别的大小调整控制器的输出，进而改变补给水泵运转的速度，达到恒定定压点的要求。因为补给水泵可以根据压力的不同情况在不同的频率下工作，所以可以节省补给水泵电动机的能耗。实际工作表明这种定压方式，控制精度高，定压点的压力值可以精确地控制在0.01MPa的范围内。

4、5 冷却塔风机的变速控制

冷却塔风机的作用是驱动空气与在冷凝器吸收了热量的冷却水强行进行热湿交换，以使冷却水降温后再返回冷凝器进行吸热。为使制冷设备在一定的负荷范围内稳定运行，必须使进入冷凝器的冷却水温度保持稳定。对于吸收式制冷机，冷却水温度过低将出现溶液结晶事故。对于大型封闭式离心机组，冷凝压力过低会引起电机冷却液流动不畅，可能造成电机局部过热甚至烧毁。冷却水温度过高则会降低制冷机效率。稳定冷却水温度可以采用调节运行台数或调节风机转速的方法，也可以采用利用三通阀调节通过冷却塔的水量与通过旁通水量比例的方法。利用三通阀调节旁通水量的方法，冷却水泵的输送能量并没有减少，如果把冷却水泵改成变频泵，因为流过冷凝器的水量一般情况下不能变化很大，所以变频的范围也受到了限制。较好的方法是采用变频调速技术去调节冷却塔风机转速，可以把冷却水温度控制在一个比较高的精度范围内，又可以节省风机的电耗。

4、6 变频空调器

一般的窗式空调器或分体式空调器，采用ON/OFF控制方式，这种控制方式室内温度和湿度会发生波动，影响人的舒适感。压缩机在启动时有很大的冲击电流，需要配置比连续运行时更大的电源容量，为了克服以上缺点，近几年出现了所谓的变频空调器，这种空调器中的控制器根据传感器得到的被控房间的温度值与预先给定的温度设定值比较，根据二者的偏差去控制变频器的频率输出，进而改变制冷压缩机的转速，达到调节被控房间温度的目的。使用变频空调可以达到以下效果：

(1)在轻负载时，压缩机在较低转速下工作，相对压缩机容量，蒸发器和冷凝器在相对比率较高的情况下工作，整体效率有所提高，因而可以节能。

(2)由于使用了变频技术，压缩机的开停次数减少，制冷系统的压力变化损耗减少。

(3)室内温度不再是一个波动值而是在设定值上下一个极小范围内变化。人的舒适度得到了改善。

(4)减少了电动机的启动电流，可以增加压缩机的使用寿命。日本大金公司生产一种所谓的VRV的变频控制空调系统，它分成室内机和室外机两部分。室内机中由蒸发器、风机组成。室外机由可变频的压缩机、冷凝器、冷凝风机和节流元件组成。两边通过制冷剂管路联接。一台室外机可以根据需要带数台至十几台室内机，它强大的自动控制系统可以根据系统配置的实际情况和被控点的温度情况及时地调整室外机中压缩机的转速及制冷剂的流量，使整个

系统协调一致高效地工作。该产品还有单冷型、热泵型和带热回收型几种型式。

变频调速技术在大型制冷机特别是离心式制冷机中也得到了很好的应用。如美国约克公司生产的离心式制冷机，使用了变频调速技术大大改善了制冷机的调节特性。结论