行車是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的常用設(shè)備，又稱為吊車，為一種橋式起重機(jī)械設(shè)備，在工礦企業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛。多數(shù)行車是通過吊鉤來實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物料的搬運(yùn)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)需要搬運(yùn)的物料為粉狀或碎粒物時(shí)，則需要通過抓料斗來進(jìn)行物料的搬運(yùn)，這樣的行車就是抓斗行車。傳統(tǒng)的抓斗行車控制方式比較落后、保護(hù)功能比較單一，通常只具備過流與過載保護(hù)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性較差。此外，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)能耗較大，電能浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。因此，對(duì)傳統(tǒng)老式抓斗行車調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行變頻技術(shù)改造，對(duì)提高行車工作效率、減少電能消耗和設(shè)備維護(hù)工作具有重要的意義。
變頻調(diào)速系統(tǒng)的功能特性
1)變頻調(diào)速系統(tǒng)控制電機(jī)可以保持在啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩輸出接近額定轉(zhuǎn)矩，且具有較強(qiáng)的抗沖擊與過載能力，對(duì)于需要電機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合具有較高的適用性。
2)可以與各種傳感器組合構(gòu)成矢量閉環(huán)控制系統(tǒng)，具有多段速控制方式，可以滿足行車運(yùn)行的各種要求。
3)軟件功能強(qiáng)大，提供各類工程流程所需的應(yīng)用宏。
4)保護(hù)功能完善，具備過壓、過流、欠壓、缺相保護(hù)功能;具備變頻過熱、電機(jī)過載保護(hù)功能;具備電動(dòng)機(jī)失速保護(hù)、電動(dòng)機(jī)欠載保護(hù)等各種保護(hù)功能。
5)具備標(biāo)準(zhǔn)的RS232通訊接口，可實(shí)現(xiàn)與微機(jī)的通訊以及遠(yuǎn)程診斷，可以實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用宏程序的下載安裝。
6)具有動(dòng)態(tài)制動(dòng)的特點(diǎn)，可采用外部連接制動(dòng)電阻或使用內(nèi)部制動(dòng)電阻的制動(dòng)斷續(xù)器，有效控制、改變電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。
改造過程中出現(xiàn)的問題及解決措施
1)停車時(shí)抓料斗關(guān)閉不嚴(yán)。在系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試過程中，出現(xiàn)了停車時(shí)抓料斗關(guān)閉不嚴(yán)的問題，造成這種問題的原因是由于抓斗停止時(shí)，抱閘的機(jī)械動(dòng)作相比與變頻器的指令輸出具有一定的滯后性，變頻器過早的停止輸出而抱閘動(dòng)作沒有及時(shí)跟上，造成抓料斗在靜止?fàn)顟B(tài)下出現(xiàn)自動(dòng)下滑的現(xiàn)象，也就是所謂的“溜鉤”。
針對(duì)具體問題，可通過修改變頻器設(shè)置參數(shù)以及延長(zhǎng)閉合電機(jī)減速時(shí)間來解決。將變頻器的停止頻率由原來的0HZ修改為2HZ，這種提升和開閉電機(jī)啟動(dòng)與停止的初始轉(zhuǎn)矩得到了加強(qiáng)，但不宜設(shè)置過高，否則會(huì)影響抱閘閘皮的使用壽命;將閉合電機(jī)的減速時(shí)間延長(zhǎng)0.5s左右，這樣便將抱閘的機(jī)械動(dòng)作延時(shí)加了進(jìn)來，確保了抱閘動(dòng)作與變頻指令在時(shí)間上的一致。
2)提升電機(jī)與開閉電機(jī)出力不平衡問題。對(duì)于此問題的解決，可以通過將控制提升與開閉電機(jī)的變頻器的力矩輸出端子進(jìn)行連接，以開閉電機(jī)的力矩輸出做為提升電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行的信號(hào)源，這樣一來，當(dāng)開閉電機(jī)的力矩輸出達(dá)到設(shè)定水平后(可設(shè)置為提升電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的20%)，提升電機(jī)便啟動(dòng)運(yùn)行，快速運(yùn)轉(zhuǎn)來追趕開閉電機(jī)的輸出，這樣便可以在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到二者的出力平衡，避免提升電機(jī)堆繩與閉合電機(jī)跳車。
此外，通過分別設(shè)置提升電機(jī)與開閉電機(jī)變頻器的最高頻率，也可以達(dá)到調(diào)節(jié)二者出力平衡的作用。將控制開閉電機(jī)的變頻器的最高頻率設(shè)置低于控制提升電機(jī)的變頻器大概10HZ左右，便可使提升電機(jī)的出力在短時(shí)間內(nèi)追趕上開閉電機(jī)，達(dá)到二者的出力平衡。
3)整流單元放炮故障的處理。在抓斗行車變頻改造調(diào)試運(yùn)行過程中，出現(xiàn)了整流單元放炮的故障，分析發(fā)現(xiàn)是制動(dòng)單元的外接電阻因?yàn)殡姍C(jī)的頻繁啟停而造成了局部過熱的現(xiàn)象;此外，制動(dòng)電阻接線端子與其連接導(dǎo)線間距過小，引起連接導(dǎo)線絕緣老化而短路，造成整流單元損壞。針對(duì)上述原因，對(duì)制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻的設(shè)計(jì)裝配進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，之后的運(yùn)行過程中沒有再發(fā)生此類故障。
對(duì)抓斗行車進(jìn)行變頻改造后，很好的解決了系統(tǒng)的安全性與可靠性的問題，而且在節(jié)能方面具有較為突出的表現(xiàn)，行車運(yùn)行效率低、能耗高的問題得到了較好的改善。此外，與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，調(diào)速性能大為提高，速度控制的精度也得到提高，且很好的解決了主卷電機(jī)與開閉電機(jī)間的出力平衡問題，提高了控制元件的使用壽命，有效降低了系統(tǒng)的故障率以及維護(hù)成本，在實(shí)際的運(yùn)行中體現(xiàn)了較高的綜合效益。
