在线客服
企业微信
1 引言
桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的起重机，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、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。本文主要利用台达VE系列和B系列变频器通过分别驱动的方式使桥式起重机平稳运行。
2 桥式起重机
2.1 工艺结构
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。
提升机构包括电动机、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。
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。
2.2 驱动需求
桥式起重机作为搬运大且重的物品的通用装备，对驱动机构有特殊要求：
（1）起重机应具有大的启动转矩，通常超过150%的额定转矩，若考虑超载实验等因素，至少应在起动加速过程中提供200%的额定转矩。
（2）由于机械制动器的存在，为使变频器输出转矩与机械制动器的制动转矩平滑切换，不产生溜钩现象，必须变频器启动信号与机械制动器动作信号的控制时序。
（3）当起升机构向下运行或平移机构急减速时，电动机将处于再生发电状态，其能量要向电源侧回馈，必须根据不同的现场情况研讨如何处理这部分再生能量。
（4）起升机构在抓吊重物离开或接触地面瞬间负载变化剧烈，变频器应能对这种冲击性负载进行平滑控制。
3 变频驱动控制
3.1抱闸驱动控制
针对桥式起重机的特殊要求，台达VFD-VE系列变频器设计了客制化的专用驱动功能。通过变频器的多功能端子实时检测输出电流和输出频率两个变量，控制起重机包闸系统动作，如图1所示。在启动时当输出电流和输出频率同时大于设定值时，打开包闸；在天车停止时，如果输出频率和输出电流任一小于设定值时，则包闸关闭。这种方式可以充分保证了变频器能够提供足够转矩的同时保证了系统的安全。
图1 台达变频器抱闸驱动控制
3.2 起升驱动控制
变频器的容量必须大于负载所需求的输出，即：
式中 ——过载系数1.33
——负载要求的电动机轴输出功率，kW
——电动机效率
——电动机的功率因数
