橋式起重機變頻調速控制系統淺析

陳強

摘 要：我國的工業產業飛速發展，橋式起重機作為工業生產中的主要運輸工具，在生產車間、建筑工地、倉儲物流等領域都有著十分廣泛的運用。由于橋式起重機在工業生產中發揮著越來越重要的角色，所以對橋式起重機變頻調速控制系統進行科學的研究，逐漸完善橋式起重機的運用，是我國工業發展的重要基礎保障。本文將對此問題進行分析并提出建議。

關鍵詞：橋式起重機；變頻調速；控制系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.113

橋式起重機在我國的工業生產中占據著主導地位，無論是在碼頭、工廠或者貨場等地方，都有橋式起重機的運用。橋式起重機主要的作用是對貨物進行搬運，能夠大大提升各行業的工作效率，在一定程度上減輕工作人員的工作負擔。對橋式起重機的運用要首先注意安全問題，在保證安全的基礎上提升工業生產的效率。PLC控制變頻器是橋式起重機的重要控制系統，必須逐漸完善橋式起重機的變頻控制系統，才能夠保證工業生產的效率和質量。

1 橋式起重機控制方式

近些年隨著橋式起重機的發展，主要控制系統也由傳統的控制方式逐漸轉變為現代化的控制方式。

1.1 橋式起重機傳統控制方式

橋式起重機的傳統控制方式主要是利用專業的調速裝置對橋式起重機進行變頻調速。傳統的橋式起重機調速方式是通過利用電動機進行調速或者是改變電機的極對數來進行調速，還有一些橋式起重機通過采用改變轉子的串聯電阻、渦流制動器等方式進行調速。傳統的橋式起重機控制系統分為有級調速和無級調速，有級調速的缺點是調速范圍較小，對于橋式起重機的速度有很大的限制，不能夠保證橋式起重機的運行速度，對于工業生產的效率有一定程度的影響。并且，橋式起重機在使用有級調速系統進行調速時，橋式起重機容易發生故障，并且想要實現控制機有足夠的檔位，就需要復雜的電路系統作為保障。同時，使用有級調速系統會使得橋式起重機的負載功率較大，產生大量的能量損耗。

1.2 橋式起重機現代化的控制方式

橋式起重機的現代化控制方式主要分為三種：普通控制系統、調壓調速控制系統和變頻調速控制系統。針對普通的控制系統而言，橋式起重機主要是利用PLC系統對采集到的信號進行分析并反饋給橋式起重機，通過對應的輸出量的反饋來實現對繼電器以及接觸器的工作的控制。PLC系統的主要模塊包括中央處理器模塊、輸出模塊以及通訊模塊，PLC控制系統能夠對橋式起重機所運行的環境進行及時的監控，大大提升橋式起重機的運行效率，同時，PLC系統的合理運用還能夠有效地節約系統的成本，并在一定程度上監控與分析橋式起重機的故障，降低橋式起重機的故障率。

橋式起重機現代化控制系統的另一種方式是調壓調速控制系統，主要指的是橋式起重機改變電機的三相異步繞線電動機的電壓來進行對橋式起重機的調速。改變電壓是調壓調速控制系統的主要運行原理，在工業生產中最常使用的是串聯飽和電壓器的控制方式。 調壓調速控制系統能夠輕易地實現對橋式起重機的調速工作，并且調壓調速系統的線路較為簡單，不僅滿足了對橋式起重機速度的有效控制，并且保證了橋式起重機的運行效率，也為橋式起重機的后期維護工作帶來了便捷。調壓調速系統使用的大多是閉環控制系統，重要的原理是調壓調速系統在對橋式起重機的運行情況進行分析之后，將數據傳輸給控制裝置，控制裝置再通過改變指令的傳輸來實現對橋式起重機速度的控制。這種方式能夠有效的保證橋式起重機的速率，為橋式起重機提供更穩定速度系統。

2 變頻調速控制系統的主要內容

變頻調速控制系統的主要原理是通過改變電動機的運行頻率來實現對電動機轉速的改變，電動機的轉速與電源的輸入頻率成正比關系，所以只要對電源輸入頻率進行控制就能夠實現橋式起重機速率的調節。

2.1 變頻調速控制系統的原理

變頻調速控制系統是通過調節電動機的轉動頻率來對電動機的轉速進行控制，變頻調速系統的控制效果十分優秀，適合橋式起重機在現代化工業生產中的運用。變頻調速控制系統的應用需要對電機每級的磁通量進行控制，保持磁通量是一個恒定的值，不發生改變。電機每級的磁通量如果太大或太小，都會對變頻調速控制系統的控制效果產生影響，當每級的磁通量太大時，會造成電機的磁芯的浪費，對于橋式起重機的運行穩定性有很大的隱患；當電機每級的磁通量過大時，會出現磁通量飽和，使得電流過大，損害電機的運行。所以，必須對橋式起重機的變頻調速控制系統進行科學的設計，才能夠保證橋式起重機的穩定運行，提升工業生產的效率。

2.2 變頻調速控制系統簡介

隨著近幾年我國橋式起重機不斷更新換代，運用在橋式起重機中的調速控制系統也在逐步的完善，PLC已經成為橋式起重機中運用最廣泛的可編程化調速系統，這也使得我國的橋式起重機的運行效果也在不斷的提升，適應著我國飛速發展的經濟。PLC控制技術已經逐漸成為了橋式起重機上運用的主流系統，接收著不斷的更新與發展。在使用PLC變頻調速系統運行的橋式起重機中，主要包括了觸摸屏、PLC、變頻器、指示燈以及各種控制器等模塊，通過各部分模塊的協調運轉而實現對橋式起重機速度的控制。在橋式起重機的運行過程中，變頻調速控制系統能夠對橋式起重機的主鉤與副鉤電機進行驅動，從而能夠實現對橋式起重機正向限位運動、反向限位運動以及正向滑動控制和反向滑動控制，并且在完成這一系列的控制的同時，變頻調速控制系統還能夠對橋式起重機中各部分元件起到有效的保護作用，維持著橋式起重機的運行穩定性。變頻調速控制系統采用的是直接輸入與直接輸出的控制方式，輸入信號與輸出信號都是由PLC控制器發出的，繼電器在接收到控制器發出的信號之后對信號進行處理，將最后結果發送給變頻器，變頻器最后實行操作指令的實現。

3 結語

變頻調速控制系統已經逐漸成為我國工業生產中橋式起重機應用最廣泛的調速系統，變頻調速控制系統操作簡單、易于使用、易于擴展，并且能夠為工作人員提供最直觀的橋式起重機運行情況，強大的功能也使得變頻調速控制系統受到了越來越多的工業生產領域的工作人員的青睞。

參考文獻：

[1]何偉.橋式起重機變頻調速控制系統的研究[J].現代制造技術與裝備，2016（04）：52-53.