炼钢厂行车电气控制系统.docx

天车区域电气系统第一节 我厂起重机设备现状 第三炼钢厂天车区域共有41部天车，各天车运行控制原理不尽相同，但总的可以分为两大类：一种是使用先进的调速装置控制的天车，有加料1#、2#、3#240t，受钢1#、2#、3#240t和苏起100t；另一种是采用逻辑控制原理的天车采用数字式调速装置的大吨位天车在使用的电气设备和控制原理上较为先进，控制方式灵活，控制精度和效率都比较高但由于使用的电子仪器设备结构精密，技术繁杂，排查和维修工作比较困难相比较而言，其他小吨位天车控制方式和逻辑关系较为简单，出现问题时较容易排查和处理，但能实现的控制方式很有限PLC在天车电气系统中也得到了很广泛的应用将PLC与主令控制信号、各种限位及连锁相结合，实现了起升、平移等多种逻辑控制方式针对现场出现的问题，我们在排查、处理过程中积累了一些经验，对我们今后的维护工作起到了很好的指导作用第二节 MH调压装置一、原理机构上升运行时，正向接触器吸合，电动机定子加上了正向电压，使电动机处于正向电动状态，带动机构正向起升上升1，2，3档为低速档，速度分别设定为10％，20％，30％，上升4档为全速档，此时MH装置输出全电压，控制电机以额定速度运行。

机构下降运行1-3档时，首先正向接触器吸合，MH装置通过调节电动机定子电压，使电动机处于反接制动状态，靠负载拉动机构向下运行，以获取低速运行当吊运的负载重量很轻，无法拉动机构下降时，MH装置会自动进行检测通常，控制手柄控制运行在下降1-3档时，MH装置会自动检测电动机运行速度，当在1.5S内，机构还未运转，就自动判断为轻载，在零电流的情况下控制正向接触器的切换，断开正向接触器，使反向接触器闭合，让电动机处于反向电动状态，达到设定速度当由于某种原因，吊运的负载变重，MH装置会自动控制正反向接触器恢复到反接制动状态下降4档时，MH装置控制反向接触器闭合，使电动机处于反向电动状态，当负载重时，电动机速度超过同步转速处于发电制动状态控制手柄由下降4档回复到下降1-3档时，MH装置会自动控制正向接触器在零电流的情况下迅速切换，使电动机迅速进入反接制动状态，制动负载进入下降低速设定在每个电机的转子上都串接了电阻，用于消耗电机低速运行时产生的热能，电阻器分为三段在双电机工作的情况下：上升调速档时，三段电阻全部串接在转子上上升4档时，通过MH装置控制切阻接触器在50％，75％速度下闭合，分别切除R1，R2段电阻，使电机平滑过渡到全速，又使切换电流得到控制。

下降1-3档时，转子三段电阻全部串联到转子上当下将4档时，切阻接触器闭合，使电动机处于发电制动时速度限制在允许范围之内制动器的动作是与MH装置配合的，并由MH装置控制当电动机启动时，首先电机得电，制动器再很快得电打开，保证吊运负载的安全当机构由上升档回零时，制动器迅速闭合，制动住负载，1S之后电动机再断电当机构由下降档回零时，首先电动机产生反接制动力矩，使机构停止，MH装置检测到电机停止后，控制制动器闭合，0.6S后电动机断电，但电动机制动力矩保持1S以上，制动器也会迅速闭合，而不管电动机是否制动停止了二、参数说明下表为数字式MH装置起升机构10.0版本参数说明：表3-1：起升参数说明（10.0版本）NO参数说明范围步进值默认值1互感器变比电流互感器比值50:1 to 3000:1-50:1A2电机电流电机额定电流< 60% of CT ratio-10A3过载等级电机过热过载等级类型2 or 5-54一挡一挡速度5% to 20%1%10%5二档二档速度5% to 40%1%20%6三档三档速度5% to 50%1%30%7起升制动起升电制动使能Yes or No-No8起升制动电压起升制动电压百分比20% to 80%5%30%9下降制动下降制动电压百分比50% to 100%5%80%10制动器释放电流制动器释放电流百分比0% to 50%5%15%11起升起始电压起升最小启动电压30% to 80%1%60%12制动延时停止时力矩保持时间300 – 1500 ms50 ms750 ms13下降制动超时下降制动时间超出2000 – 5000 ms50 ms3000 ms14最大堵转电压堵转时电机最大电压70% to 100%5%80%15接触器吸合时间换向接触器吸合时间延迟0 to 140 ms20 ms0 ms16接触器脱开时间换向接触器释放时间延时60 to 240 ms20 ms100 ms17独立指令模式独立指令信号模式Yes or No-No18恢复出场值恢复出场参数值Yes or No-No三、故障说明故障能否复位说明电机反馈Yes电机转子反馈丢失A相不平衡B相不平衡C相不平衡Yes供电电源一相不平衡可控硅过热Yes可控硅过热过载Yes电机过载过流Yes电机过流起升力矩失去Yes上升过程中钩子下降下降超速Yes下降制动过程中超速电机堵转Yes电机在超过十秒的时间没动电流反馈故障Yes电机三相电流丢失输入相位故障Yes主电源相序错误主电源相序不平衡主电源电压低于65％下降制动超时Yes回零时制动时间超时主令错误Yes当2nd; 3rd or 4th 档信号过来时方向信号没过来频率反馈或电流反馈丢失 (S); (R); (I)Yes频率和电流反馈同时发生主令不在零位Yes送电过程中主令不在零位Code 100错误YesCPU 读取主令信号错误Code 101错误Yes“看门狗”重置Code 102错误Yes液晶屏显示故障Code 103错误Yes数据溢出造成的CPU重置Code 104错误No数据冗余造成CPU 读取参数错误第三节 ABB调压装置一、 工作原理1、原理ASTAT 对电机的控制如汽车一样采用两种控制变量：一种是定子控制，对应于汽车的油门；另一种是转子控制，对应于汽车的变速箱。

对制动器的控制，就象汽车的刹车,一名好的司机只在发生紧急情况时急刹车,而通常是汽车快停稳时才会用到刹车本控制系统就象一部新式汽车，其速度调节器相当于后者的巡航控制功能，而转子特性优化功能则相当于自动变速箱此外，ASTAT 的速度调节器的连接可以断开，而司机也能用油门踏板直接控制车速对电机定子的控制, 是对定子电压控制，增大或减小电动机的转矩其目标是保持适当的速度通过控制电动机转矩即可达到这一目标降低定子电压可使最大转矩减小，其比例接近电压减小值的平方如图所示，电压从100%降低到80%，转速将从78%降低到63%各相采用一对可控硅，电压可在0至最大线电压范围内平滑调整微处理器通过调节可控硅触发角，控制可控硅开放状态，从而增大或减小加到电机定子上的电压无需接触器换向正向转矩由成可控硅组1、2 和3 获得，反向转矩由可控硅组1、4 和5 获得转矩方向的变换时间小于20 ms1、 通过优化转子电阻进行转子控制，使电动机获得适当的特性通过改变电机外部转子的电阻，可以控制在任意速度下滑环电动机的转矩如图所示，仅通过改变电阻，就可获得92%和57%的上升速度及38%的下降速度这种特性多年以来一直被起重机电动机所采用。

当以较同步电动机略高的转速（本例为同步电动机速度的107%）下降时，电动机运行在发电机状态,将能量反馈回电网实际运行当中,当下降速度逐渐接近电动机的同步转速时，转子电阻切换到最小值;速度超过同步转速时,转矩方向自动改变，电机转矩和旋转方向相反在图示中，负载线Td表示出倒拉制动和能量反馈两种运行状态3、运行选择DARA 1001 在有下列一种或多种运行要求时选用：系统检查运行这种运行类型可检查二次接触器和转子电阻器的状态超载设置运行需配驾驶室I/O 模块DAPM 100，由系统确定电动机转矩中的静转矩和吊钩重量之间的关系，在假定已考虑最低效率的情况下，静负载值可用于超载指示转子频率反馈在大多数情况下，转子频率反馈模块DADT 100 可代替测速发电机或脉冲编码器精确转矩调节DARA 1000 是根据交流电动机的电流和转矩之间的标量关系进行转矩调节的这种方法的精确度不十分高，但由于数字式系统的内在稳定性，仍优于模拟式起重机控制器DARA 1001 由数字信号处理器根据先进的矢量控制理论测算实际轴转矩，从而进行转矩调节如果要求得到十分精确的电动机转矩控制，则应采用DARA 1001二、接线图1、选用模块连接1）转子频率反馈模块DADT 100图内电气标志：-A4防护等级：IP 41计算功耗：1 W温度范围：最高+70℃每个控制模块可配1 至4 个转子频率反馈模块DADT 100。

使用转子频率反馈，每个运行机构选择1 个DADT 100若要监视所有电动机的转子运行状态，则每台电动机选择1 个DADT 100对转子频率反馈和电机转子接地故障监视，各个电机转子需要加星形点接地电阻可选用50kΩ、50 W 3ASC531201A550 星形点电阻，2）过压保护模块DASG 1 vv图内电气标志：-Z1防护等级：IP 20计算功耗：35 W温度范围：最高+70℃防止尖峰电压，监视电源的电压和相序3）可控硅模块连接主钩装置功率单元带两只风扇3ASC25H243 500V - 100 A DASD 0033ASC25H284 500V - 200 A DASD 1043ASC25H285 500V - 355 A DASD 1053ASC25H286 500V - 630 A DASD 1063ASC25H287 500V - 1000 A DASD 1073ASC25H291 600V - 200 A DASD 1143ASC25H292 600V - 355 A DASD 1153ASC25H293 600V - 630 A DASD 1163ASC25H294 600V - 1000 A DASD 117·主电源连接端子：L1、L2、L3；端子最大35 mm2（100A）。

母线20 * 6，含单孔D = 11 mm（200A、355A）母线60 * 10，含双孔D = 11 mm（630、1000、1100A）·电动机连接端子：T1、T2、T3；端子最大35 mm2（100A）母线20 * 6，含单孔D = 11 mm（200A、355A）母线60 * 10，含双孔D = 11 mm（630、1000、1100A）·控制电缆：-X31（触发脉冲电缆）·风扇连接端子：-X3:1-2 和-X3:3-4；端子最大2.5 mm2在DASD 003 中，风扇所配备的电线应连接到DARA 1000/1001 电源模块电源-X2:3 (+)和-X2:4 (0)2、控制系统模块连接3ASC2。