鑄造起重機電氣系統(tǒng)構成講義幻燈

1、ud00131a.page 1 T M-L 2022-1-30鑄造起重機鑄造起重機電電 氣氣 控控 制制 系系 統(tǒng)統(tǒng) ud00131a.page 2 T M-L 2022-1-30大型鑄造起重機的起升機構機械布置形式通常有三種方大型鑄造起重機的起升機構機械布置形式通常有三種方式：式：1。行星齒輪減速器方式。行星齒輪減速器方式2。棘輪棘爪減速器方式。棘輪棘爪減速器方式3。長條圓柱齒輪減速器方式。長條圓柱齒輪減速器方式根據(jù)機械布置方式的不同特點，電氣控制系統(tǒng)就應有不根據(jù)機械布置方式的不同特點，電氣控制系統(tǒng)就應有不同的構成方法。同的構成方法。ud00131a.page 3 T M-L 2022-1-

2、30 行星齒輪減速器方式行星齒輪減速器方式123451。電動機。電動機2。行星減速器。行星減速器3。卷筒。卷筒4。齒輪減速器。齒輪減速器5。安全制動器。安全制動器ud00131a.page 4 T M-L 2022-1-30行星齒輪減速器特點行星齒輪減速器特點M3M3行星齒輪減速器在機械上可以說是由兩套完全相同并獨立的系統(tǒng)經(jīng)行星齒輪減速器在機械上可以說是由兩套完全相同并獨立的系統(tǒng)經(jīng)過行星齒輪減速器連接在一起，其特點是：過行星齒輪減速器連接在一起，其特點是：1 1，機構運行速度為兩套驅動系統(tǒng)的速度之和。，機構運行速度為兩套驅動系統(tǒng)的速度之和。2 2，當其中一套系統(tǒng)中出現(xiàn)故障（無論機械，電氣），出

3、現(xiàn)故障，當其中一套系統(tǒng)中出現(xiàn)故障（無論機械，電氣），出現(xiàn)故障 的系統(tǒng)中工作制動器制動，另一套系統(tǒng)可以繼續(xù)運行，起升的系統(tǒng)中工作制動器制動，另一套系統(tǒng)可以繼續(xù)運行，起升 機構以原來一半的速度（兩套系統(tǒng)傳動比相同的情況下）運機構以原來一半的速度（兩套系統(tǒng)傳動比相同的情況下）運 行。因而每套系統(tǒng)中的起升電動機及傳動鏈并無經(jīng)受過載，行。因而每套系統(tǒng)中的起升電動機及傳動鏈并無經(jīng)受過載， 起升機構仍能可靠工作。起升機構仍能可靠工作。3 3，行星減速器比其他減速器多，行星減速器比其他減速器多1 1個自由度，故當其中某個系統(tǒng)個自由度，故當其中某個系統(tǒng) 中的齒輪或軸以及聯(lián)軸器損壞或一側電氣元件出現(xiàn)故障，中的齒輪

4、或軸以及聯(lián)軸器損壞或一側電氣元件出現(xiàn)故障， 而該側工作制動器又不制動時，機械系統(tǒng)即無法使鋼包保持而該側工作制動器又不制動時，機械系統(tǒng)即無法使鋼包保持 水平，因此必須在低速軸上設置安全制動器，靠電氣檢測控水平，因此必須在低速軸上設置安全制動器，靠電氣檢測控 制安全制動器工作進行保護，避免機構失速。制安全制動器工作進行保護，避免機構失速。ud00131a.page 5 T M-L 2022-1-30M3M3供電電源供電電源供電電源供電電源電氣系統(tǒng)的構成電氣系統(tǒng)的構成根據(jù)行星齒輪減速器布置方式的特點，起根據(jù)行星齒輪減速器布置方式的特點，起升機構控制系統(tǒng)針對兩臺電動機可以設計升機構控制系統(tǒng)針對兩臺電動

5、機可以設計成：成：1 1，完全獨立的兩套閉環(huán)控制系統(tǒng)，由一個主令控，完全獨立的兩套閉環(huán)控制系統(tǒng)，由一個主令控 制器控制。由于行星減速器的特點，只要保證制器控制。由于行星減速器的特點，只要保證 兩套系統(tǒng)傳動比相等，兩臺電機的力矩就相等兩套系統(tǒng)傳動比相等，兩臺電機的力矩就相等 ，不會造成偏載，機構運行速度為兩套系統(tǒng)運，不會造成偏載，機構運行速度為兩套系統(tǒng)運 行速度之和。行速度之和。2 2，當一套出現(xiàn)機械或電氣故障時，可以由另一套，當一套出現(xiàn)機械或電氣故障時，可以由另一套 單獨控制，可長期工作。電氣元件選擇時無需單獨控制，可長期工作。電氣元件選擇時無需 增容，電氣元件在使用時也不會承受過載。增容，電

6、氣元件在使用時也不會承受過載。ud00131a.page 6 T M-L 2022-1-303 3，在大容量電動機驅動中，利用行星，在大容量電動機驅動中，利用行星 減速器的互相獨立性，電氣控制可減速器的互相獨立性，電氣控制可 以利用分別起動和制動兩套系統(tǒng)，以利用分別起動和制動兩套系統(tǒng)， 減少電源電流沖擊，降低對供電電減少電源電流沖擊，降低對供電電 源的要求。源的要求。4 4，起升機構除了在高速軸上安裝有工，起升機構除了在高速軸上安裝有工 作制動器外，還有一套監(jiān)測系統(tǒng)在作制動器外，還有一套監(jiān)測系統(tǒng)在 監(jiān)控。當檢測系統(tǒng)檢測到監(jiān)控。當檢測系統(tǒng)檢測到2 2個卷筒個卷筒 轉速不一致、電機超速、高低速軸轉

7、速不一致、電機超速、高低速軸 之間的速比發(fā)生變化時，控制系統(tǒng)之間的速比發(fā)生變化時，控制系統(tǒng) 立即指示安全制動器制動。立即指示安全制動器制動。電氣系統(tǒng)的構成電氣系統(tǒng)的構成供電電源供電電源AC380V50Hzud00131a.page 7 T M-L 2022-1-30 棘輪棘爪減速器方式棘輪棘爪減速器方式12341。電動機。電動機2。棘輪棘爪減速器。棘輪棘爪減速器3。卷筒。卷筒4。齒輪減速器。齒輪減速器ud00131a.page 8 T M-L 2022-1-30棘輪棘爪減速器特點棘輪棘爪減速器特點M3M3棘輪棘爪棘輪棘爪棘輪棘爪減速器在機械上可以說是由兩套完全相同的機械系統(tǒng)經(jīng)過棘輪棘爪減速器在

8、機械上可以說是由兩套完全相同的機械系統(tǒng)經(jīng)過棘輪棘爪減速器連接在一起，其特點是：棘輪棘爪減速器連接在一起，其特點是：1 1，機構運行速度為每套驅動系統(tǒng)的速度。在兩套機械系統(tǒng)中，機構運行速度為每套驅動系統(tǒng)的速度。在兩套機械系統(tǒng)中 棘輪棘爪起到一個棘輪棘爪起到一個“軟連接軟連接”的作用，速度快的系統(tǒng)承受的作用，速度快的系統(tǒng)承受的的 載荷大，速度慢的系統(tǒng)承受的載荷小。載荷大，速度慢的系統(tǒng)承受的載荷小。2 2。當其中一套系統(tǒng)中出現(xiàn)故障（無論機械，電氣），出現(xiàn)故。當其中一套系統(tǒng)中出現(xiàn)故障（無論機械，電氣），出現(xiàn)故 障的系統(tǒng)中工作制動器制動，利用棘輪棘爪的相對滑動，障的系統(tǒng)中工作制動器制動，利用棘輪棘爪的相

9、對滑動， 另一套系統(tǒng)可以繼續(xù)起升運行，把鋼水包起升到所需高度另一套系統(tǒng)可以繼續(xù)起升運行，把鋼水包起升到所需高度 ，再通過手動裝置，將鋼水包放置到相應位置。在此過程，再通過手動裝置，將鋼水包放置到相應位置。在此過程 中每套系統(tǒng)中的起升電動機及傳動鏈會經(jīng)受過載。中每套系統(tǒng)中的起升電動機及傳動鏈會經(jīng)受過載。3 3，棘輪棘爪減速器當其中一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，只要棘輪棘爪，棘輪棘爪減速器當其中一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，只要棘輪棘爪 可以正常工作，機構就不會失速?？梢哉９ぷ鳎瑱C構就不會失速。ud00131a.page 9 T M-L 2022-1-30M3M3棘輪棘爪棘輪棘爪供電電源供電電源電氣系統(tǒng)的構成電氣系統(tǒng)的

10、構成根據(jù)棘輪棘爪減速器布置方式的特點，起根據(jù)棘輪棘爪減速器布置方式的特點，起升機構控制系統(tǒng)針對兩臺電動機可以設計升機構控制系統(tǒng)針對兩臺電動機可以設計成：成：1 1，根據(jù)棘輪棘爪減速器，根據(jù)棘輪棘爪減速器“軟連接軟連接”的特點，電氣的特點，電氣控控 制系統(tǒng)應采用一套閉環(huán)控制系統(tǒng)控制兩臺電動制系統(tǒng)應采用一套閉環(huán)控制系統(tǒng)控制兩臺電動 機。只有這樣兩臺電機才不會偏載。切忌采用機。只有這樣兩臺電機才不會偏載。切忌采用 完全獨立的兩套閉環(huán)控制系統(tǒng)，也不適應主從完全獨立的兩套閉環(huán)控制系統(tǒng)，也不適應主從 驅動控制系統(tǒng)。驅動控制系統(tǒng)。ud00131a.page 10 T M-L 2022-1-302 2，當一套

11、出現(xiàn)機械或電氣故障時，可以由另一套單，當一套出現(xiàn)機械或電氣故障時，可以由另一套單 獨控制，只可短期工作。出現(xiàn)故障的系統(tǒng)中工作獨控制，只可短期工作。出現(xiàn)故障的系統(tǒng)中工作 制動器制動，利用棘輪棘爪的相對滑動，另一套制動器制動，利用棘輪棘爪的相對滑動，另一套 系統(tǒng)可以繼續(xù)起升運行，把鋼水包起升到所需高系統(tǒng)可以繼續(xù)起升運行，把鋼水包起升到所需高 度，再通過手動裝置，將鋼水包放置到相應位置度，再通過手動裝置，將鋼水包放置到相應位置3 3。電氣元件選擇時需考慮單電動機工作的過載情。電氣元件選擇時需考慮單電動機工作的過載情 況。每臺電動機功率應按機構滿載時額定功率的況。每臺電動機功率應按機構滿載時額定功率的

12、 0.65 0.65倍選取，其他電器元件也應按所選電動機并倍選取，其他電器元件也應按所選電動機并 考慮單電動機工作工況選擇?？紤]單電動機工作工況選擇。供電電源供電電源AC380V50Hz電氣系統(tǒng)的構成電氣系統(tǒng)的構成ud00131a.page 11 T M-L 2022-1-30 長條型圓柱齒輪減速器長條型圓柱齒輪減速器方式方式1231。電動機。電動機2。卷筒。卷筒3。長條型圓柱。長條型圓柱 齒輪減速器齒輪減速器ud00131a.page 12 T M-L 2022-1-30長條型圓柱齒輪減速器特點長條型圓柱齒輪減速器特點M3M3長條型圓柱齒輪減速器在機械上可以說是由兩臺電動機經(jīng)過長條型長條型圓

13、柱齒輪減速器在機械上可以說是由兩臺電動機經(jīng)過長條型圓柱齒輪減速器共同驅動機構，其特點是：圓柱齒輪減速器共同驅動機構，其特點是：1 1，兩組電機鋼性連接，這樣在兩組電機中我們無需考慮電機，兩組電機鋼性連接，這樣在兩組電機中我們無需考慮電機 的同步性，而應考慮電機的出力均衡。的同步性，而應考慮電機的出力均衡。2 2。當其中一臺電動機系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，另一臺電動機可以繼。當其中一臺電動機系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，另一臺電動機可以繼 續(xù)運行，把鋼水包放置到相應位置。在此過程中電動機及續(xù)運行，把鋼水包放置到相應位置。在此過程中電動機及 傳動鏈會經(jīng)受傳動鏈會經(jīng)受2 2倍過載。倍過載。3 3，長條型圓柱齒輪減速器當其中

14、一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，機構絕，長條型圓柱齒輪減速器當其中一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障，機構絕 對不會失速，安全性高。對不會失速，安全性高。ud00131a.page 13 T M-L 2022-1-30M3M3供電電源供電電源電氣系統(tǒng)的構成電氣系統(tǒng)的構成根據(jù)長條型圓柱齒輪減速器布置方式的特根據(jù)長條型圓柱齒輪減速器布置方式的特點，起升機構控制系統(tǒng)針對兩臺電動機可點，起升機構控制系統(tǒng)針對兩臺電動機可以設計成：以設計成：1 1，電氣控制系統(tǒng)應采用一套閉環(huán)控制系統(tǒng)控制兩，電氣控制系統(tǒng)應采用一套閉環(huán)控制系統(tǒng)控制兩 臺電動機。電動機及所配轉子電阻器參數(shù)性能臺電動機。電動機及所配轉子電阻器參數(shù)性能 應一致，只有這樣兩臺電機

15、才不會偏載。切忌應一致，只有這樣兩臺電機才不會偏載。切忌 采用完全獨立的兩套閉環(huán)控制系統(tǒng)。對于剛性采用完全獨立的兩套閉環(huán)控制系統(tǒng)。對于剛性 強的機械布置方式也可適應主從驅動控制系統(tǒng)強的機械布置方式也可適應主從驅動控制系統(tǒng)ud00131a.page 14 T M-L 2022-1-302 2，當一套出現(xiàn)機械或電氣故障時，可以由另一套單，當一套出現(xiàn)機械或電氣故障時，可以由另一套單 獨控制，只可短期工作。另一套系統(tǒng)可以繼續(xù)運獨控制，只可短期工作。另一套系統(tǒng)可以繼續(xù)運 行，把鋼水包放置到相應位置。行，把鋼水包放置到相應位置。3 3。電氣元件選擇時需考慮單電動機工作的過載情。電氣元件選擇時需考慮單電動機

16、工作的過載情 況。每臺電動機功率應按機構滿載時額定功率的況。每臺電動機功率應按機構滿載時額定功率的 0.65 0.65倍選取，其他電器元件也應按所選電動機并倍選取，其他電器元件也應按所選電動機并 考慮單電動機工作工況選擇。考慮單電動機工作工況選擇。4 4。主從驅動控制系統(tǒng)由于控制裝置容量的限制，單。主從驅動控制系統(tǒng)由于控制裝置容量的限制，單 電動機工作應有所限制電動機工作應有所限制供電電源供電電源AC380V50Hz電氣系統(tǒng)的構成電氣系統(tǒng)的構成ud00131a.page 15 T M-L 2022-1-30THYROMAT BDHTHYROMAT BDH調壓調速裝置在鑄造起重機調壓調速裝置在鑄

17、造起重機 驅動上的優(yōu)勢驅動上的優(yōu)勢ud00131a.page 16 T M-L 2022-1-30 THYROMAT BDHTHYROMAT BDH調壓調速裝置是調壓調速裝置是MHMH國際公司（生產(chǎn)制造地為南非）設計國際公司（生產(chǎn)制造地為南非）設計，制造的數(shù)字式調壓調速裝置，它具，制造的數(shù)字式調壓調速裝置，它具有如下特點：有如下特點：一。適應鑄造起重機使用環(huán)境能力強一。適應鑄造起重機使用環(huán)境能力強 1 1。使用環(huán)境溫度高，在。使用環(huán)境溫度高，在+60+60環(huán)境溫環(huán)境溫 度下，可以無需采取特殊的風冷度下，可以無需采取特殊的風冷 措施。措施。2 2。在灰塵大，污染嚴重的環(huán)境下使。在灰塵大，污染嚴重

18、的環(huán)境下使 用，可靠性不會受到影響。用，可靠性不會受到影響。ud00131a.page 17 T M-L 2022-1-30 二二. .THYROMAT BDHTHYROMAT BDH裝置容量大裝置容量大 THYROMAT BDH THYROMAT BDH 裝置容量為裝置容量為2020A-2500AA-2500A裝置容量大，這樣在鑄造起重機雙電機裝置容量大，這樣在鑄造起重機雙電機拖動中，可以由一個裝置驅動兩臺電機拖動中，可以由一個裝置驅動兩臺電機滿足大噸位鑄造起重機的要求。滿足大噸位鑄造起重機的要求。 在單電機工作時，由一臺裝置驅在單電機工作時，由一臺裝置驅動單臺電機，裝置容量不會承受過載，動

19、單臺電機，裝置容量不會承受過載，所以可以保證單臺電機工況的完成。所以可以保證單臺電機工況的完成。ud00131a.page 18 T M-L 2022-1-30 三三. .THYROMAT BDHTHYROMAT BDH裝置驅動電動機，電機力矩不會被限制裝置驅動電動機，電機力矩不會被限制 由于由于THYROMAT BDHTHYROMAT BDH裝置的設計特點，在正常雙電機驅動時，電機的最大裝置的設計特點，在正常雙電機驅動時，電機的最大切換電流可以保證在電機額定電流切換電流可以保證在電機額定電流2 2倍以內，延長電機壽命，保證安全可靠。倍以內，延長電機壽命，保證安全可靠。 當單電機驅動時，根據(jù)單

20、臺電機驅動負荷力矩加大一倍的要求，我們利用當單電機驅動時，根據(jù)單臺電機驅動負荷力矩加大一倍的要求，我們利用轉子接觸器的調節(jié)，可以加大單臺電機的驅動力矩，此時，轉子接觸器的調節(jié)，可以加大單臺電機的驅動力矩，此時，THYROMAT BDHTHYROMAT BDH裝置裝置不會限制電機所需要的增大的驅動力矩，只要電動機功率足夠，可以保證在過不會限制電機所需要的增大的驅動力矩，只要電動機功率足夠，可以保證在過載情況下正常高速工作。載情況下正常高速工作。-3.25-3-2.75-2.5-2.25-2-1.75-1.5-1.25-1-0.75-0.5-0.2500.250.50.7511.251.51.75

21、22.252.52.7533.25-1.75-1.5-1.25-1-0.75-0.5-0.2500.250.50.7511.25KM1KM1KM2KM2KM40KM41KM42KM42KM41起升運行起升運行起升制動起升制動下降運行下降運行下降加速下降加速ud00131a.page 19 T M-L 2022-1-30 四四. .可控硅損壞時可控硅損壞時THYROMAT BDHTHYROMAT BDH裝置能夠可靠分斷并快速裝置能夠可靠分斷并快速 處理故障處理故障 通常可控硅損壞均為擊穿。這樣在可控硅損壞的情通?？煽毓钃p壞均為擊穿。這樣在可控硅損壞的情況下，利用可控硅換相的調壓調速裝置，就無法保

22、證起況下，利用可控硅換相的調壓調速裝置，就無法保證起升機構的可靠分斷，勢必造成失控。升機構的可靠分斷，勢必造成失控。 利用可控硅換相的調壓調速裝置，故障發(fā)生后，故利用可控硅換相的調壓調速裝置，故障發(fā)生后，故障處理困難，恢復時間長，難于滿足鑄造起重機工藝要障處理困難，恢復時間長，難于滿足鑄造起重機工藝要求。求。 THYROMAT BDHTHYROMAT BDH裝置由于設置正反向接觸器，即使在裝置由于設置正反向接觸器，即使在可控硅損壞的情況下，也會利用正反向接觸器可靠停車可控硅損壞的情況下，也會利用正反向接觸器可靠停車，不會造成更大故障。，不會造成更大故障。 利用接觸器換相，還不會產(chǎn)生環(huán)流，可控硅

23、損壞的利用接觸器換相，還不會產(chǎn)生環(huán)流，可控硅損壞的幾率小，另外無需惱人的快速熔斷器進行保護。幾率小，另外無需惱人的快速熔斷器進行保護。 當可控硅損壞時，當可控硅損壞時，THYROMAT BDHTHYROMAT BDH裝置，由于正反向裝置，由于正反向接觸器的使用，還可以短接掉可控硅，利用正反向接觸接觸器的使用，還可以短接掉可控硅，利用正反向接觸器繼續(xù)驅動電機運行，完成工作循環(huán)。器繼續(xù)驅動電機運行，完成工作循環(huán)。 供電電源供電電源AC380V50Hzud00131a.page 20 T M-L 2022-1-30 五，五，THYROMAT BDHTHYROMAT BDH裝置采用轉子頻率反饋裝置采用

24、轉子頻率反饋 MHMH公司設計生產(chǎn)的調壓調速裝置一直采公司設計生產(chǎn)的調壓調速裝置一直采用電動機轉子頻率反饋作為速度檢測，經(jīng)驗用電動機轉子頻率反饋作為速度檢測，經(jīng)驗豐富，技術成熟，能夠滿足任何情況下的可豐富，技術成熟，能夠滿足任何情況下的可靠使用?？渴褂?。 轉子頻率反饋的使用，徹底解決了測速轉子頻率反饋的使用，徹底解決了測速發(fā)電機可靠性差及脈沖編碼器安裝維護要求發(fā)電機可靠性差及脈沖編碼器安裝維護要求高的問題。為鑄造起重機的可靠使用提供了高的問題。為鑄造起重機的可靠使用提供了保證，減低了用戶的維護成本。保證，減低了用戶的維護成本。測速發(fā)電機測速發(fā)電機1。故障率高。故障率高2。安裝要求高。安裝要求高3。環(huán)境適應差。環(huán)境適應差脈沖編碼器脈沖編碼器1。安裝要求高。安裝要求高2。維護要求高。維護要求高3。環(huán)境適應差。環(huán)境適應差ud00131a.page 21 T M-L 2022-1-30 六六，THYROMAT BD