芻議起重機電氣傳動改造經(jīng)濟性設(shè)計

1、<p>　　芻議起重機電氣傳動改造經(jīng)濟性設(shè)計</p><p>　　【摘要】在本文中，筆者結(jié)合起重機傳動改造經(jīng)濟設(shè)計原則，從電控設(shè)備調(diào)速方式比較、電氣設(shè)備經(jīng)濟行設(shè)計原則等方面對該命題進行了有益的分析與探索。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】 起重機；電氣傳動；經(jīng)濟性設(shè)計；改造 </p><p>　　對于工程技術(shù)企業(yè)來說，起重機在生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要的作用，為

2、了保證起重機性能的可靠性，需要定期更新改造起重機的電氣傳動系統(tǒng)。電氣傳動改造屬于一項復(fù)雜性工作，需要實現(xiàn)經(jīng)濟性設(shè)計。在本文中，筆者即對起重機電氣傳動改造的經(jīng)濟性設(shè)計進行了分析，旨在指導(dǎo)起重機電氣傳動的改造。 </p><p>　　一、起重機電控設(shè)備調(diào)速的不同方式 </p><p>　?。ㄒ唬┺D(zhuǎn)子串電阻控制方式 </p><p>　　這種控制方式是在電動機轉(zhuǎn)子回路中加

3、入多段電阻器實現(xiàn)對電控設(shè)備的調(diào)速。其中，電阻器由啟動加速電阻、反接制動電阻組成。對大車、小車速度和平移機構(gòu)啟停的控制，是通過凸輪控制器實現(xiàn)的。 </p><p>　　這種控制方式具有可靠性高、成本低及系統(tǒng)過載能力強的優(yōu)點，但是也存在著不可忽略的缺點，比如維護工作量大，啟動電流大等。該種控制方式適用于恒定負載類或重載類起重機。 </p><p>　?。ǘu流調(diào)速系統(tǒng) </p>

4、<p>　　渦流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理：檢測感動電動機轉(zhuǎn)子電壓為轉(zhuǎn)速反饋信號的轉(zhuǎn)封閉環(huán)系統(tǒng)，給定轉(zhuǎn)速值后，在與實際值產(chǎn)生誤差后，這一誤差值可經(jīng)速度調(diào)節(jié)器令可控硅整流裝置對渦流制動器的制動轉(zhuǎn)矩進行有效的調(diào)節(jié)。即便是在發(fā)生故障時，系統(tǒng)仍可快速提升或下放重物，不會對起重機的正常工作產(chǎn)生影響。該系統(tǒng)所需的設(shè)備簡單，調(diào)速范圍為10：1，多數(shù)起重機采用的是該系統(tǒng)。 </p><p>　　渦流調(diào)速系統(tǒng)的過載能力強、可靠

5、性高，但是維護工作量大、系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣性大，且耗能也較大，所以選擇時綜合考慮其優(yōu)缺點。 </p><p>　　（三）定子調(diào)壓系統(tǒng) </p><p>　　定子調(diào)壓系統(tǒng)串聯(lián)的設(shè)備包括可控硅調(diào)壓設(shè)備、自耦變壓器及飽和電抗器。應(yīng)用于起重機上的系統(tǒng)，采用的是串電阻結(jié)合的方式。其中，可提供可變電壓的電源，主要是對繞線式異步電動機定子，轉(zhuǎn)子串段數(shù)電阻，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率來保證電動機始終在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)正常開展工作。如

6、果串聯(lián)電阻不變，則在繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子改變電機供電電壓的情況下，電壓與輸出轉(zhuǎn)矩呈正比，且輸出特性練好，一般通過速度反饋的方式來對編碼器或發(fā)電機進行測速。 </p><p>　　這種系統(tǒng)的優(yōu)點為調(diào)速范圍法， 且線路簡單，平滑性好，穩(wěn)定性好，適用于大部分起重機的調(diào)速。但是缺點是，維護工作量大，耗能大，且對技術(shù)人員要求高。 </p><p>　?。ㄋ模┳冾l調(diào)速系統(tǒng) </p>&l

7、t;p>　　變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍為20：1，且效率高、機械性能硬、平滑性有保障等，對機械及電機產(chǎn)生的沖擊比較小，對具有調(diào)速要求的大部分行車均適用。但是這種調(diào)速系統(tǒng)的缺點為設(shè)備造價高、系統(tǒng)過載能力差，且對環(huán)境有較高要求，需要增加投資，從經(jīng)濟方面考慮不適用，而且對技術(shù)人員水平的要求較高。 </p><p>　　通過對上述幾種起重機控制類型的比較可以看出，不同類型的控制系統(tǒng)有其各自的優(yōu)缺點，在進行技術(shù)改造時，應(yīng)

8、綜合考慮其優(yōu)缺點、經(jīng)濟性等，合理選擇控制系統(tǒng)的方式。 </p><p>　　二、起重機電氣設(shè)備經(jīng)濟性設(shè)計原則 </p><p>　?。ㄒ唬╇姎鈧鲃釉O(shè)備的價格分析 </p><p>　　一臺16t起重機，國內(nèi)國外價格差別比較大。通過對兩種起重機傳動設(shè)備的比較發(fā)現(xiàn)兩種方案均無法滿足精度、工藝上的要求，因此可選用國產(chǎn)的設(shè)備，可節(jié)省投資大約40%。比如某一臺25t渦流調(diào)速起

9、重機，在檢修過程中，計劃改造為變頻調(diào)速起重機，預(yù)算需要150萬元，但是最終核算為110萬元。為了節(jié)省投資，最終選擇了無觸點控制方式，節(jié)省了投資40萬元。所以為了確保設(shè)計的經(jīng)濟性，可能需要改變最初的方案。 </p><p>　　（二）改造方案的設(shè)計原則 </p><p>　　起重機電氣傳動改造方案的設(shè)計原則，包括三個方面的原則： </p><p>　　一是在對行車電氣

10、技術(shù)改造方案決策過程中，首選應(yīng)當看考慮的為保持原有行車控制技術(shù)改造量最小的方案。由于生產(chǎn)工藝要求，需提高行車控制速度的改造，可按照控制精度的要求，科學(xué)制定技術(shù)改造方案。但是方案的制定，應(yīng)當遵循安全性、可靠性，易于維護、投資合理的原則。 </p><p>　　二是對于調(diào)壓器、渦流調(diào)速及轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速類行車電氣傳動的技術(shù)改造，應(yīng)首先考慮的是保持原有電氣傳統(tǒng)系統(tǒng)的改在方案。 </p><p>　

11、　三是行車電氣傳統(tǒng)設(shè)備屬于報廢或者淘汰改造的，應(yīng)首先考慮保持原有系統(tǒng)的改造、全變頻傳動技術(shù)改造或全數(shù)字調(diào)壓調(diào)速改造方案。 </p><p>　?。ㄈ﹤鲃釉O(shè)備基本設(shè)計規(guī)定 </p><p>　?。?）對點此控制類行車電氣傳動設(shè)備的技術(shù)改造，如果傳動電動機的性能狀態(tài)良好，改造方式可選擇全無觸點控制技術(shù)改造或全數(shù)字調(diào)壓調(diào)速、無觸點和無編碼技術(shù)改造方案。 </p><p>

12、;　　（2）對于渦流調(diào)速類行車電氣傳動的技術(shù)高在，如果設(shè)備存在一定的缺陷，對缺陷部位進行技術(shù)改造時，可優(yōu)先考慮保持原有技術(shù)改造，或者采用無觸點、無編碼器及全數(shù)字調(diào)壓調(diào)速技術(shù)改造方案。在改造過程中，應(yīng)嚴格按照技術(shù)方案進行改造，保證技術(shù)改造的規(guī)范性和科學(xué)性，及改造后設(shè)備的性能。 </p><p>　?。?）如果行車的全部電氣傳動設(shè)備均需要改造時，而且行車還不具有安裝空調(diào)設(shè)備的條件時，這是可保持原有傳動系統(tǒng)或者全數(shù)字調(diào)

13、壓調(diào)速、無觸點和無編碼器技術(shù)改造方案。而如果有安裝空調(diào)的條件時，可采用變頻電氣傳動技術(shù)改造或全數(shù)字調(diào)壓調(diào)速、無觸點和無編碼器技術(shù)改造方案。 </p><p>　?。?）對調(diào)壓調(diào)速類行車的電氣傳動進行技術(shù)改造時，如果行車的一般以上電氣傳動設(shè)備均具備良好的性能狀態(tài)，則可采取的技術(shù)改造方案為，保持原有控制系統(tǒng)或改善原有的技術(shù)系統(tǒng)，如果為模擬控制系統(tǒng)，則技術(shù)改造方案可采用全數(shù)字化的技術(shù)改造方案。 </p>

14、<p>　　總而言之，起重機電氣傳動改造需要兼顧經(jīng)濟性與技術(shù)性，技術(shù)性達不到要求，則起重機的性能無法保障，而經(jīng)濟性無法保證，會增加改造的投資，得不償失。因此，起重機電氣傳動的改造，是在技術(shù)性可靠的前提下，盡可能減少改造投資。 </p><p><b>　　三、結(jié)束語 </b></p><p>　　在生產(chǎn)過程中，起重機屬于特種設(shè)備的一種，綜合治理與起重機電氣設(shè)