起重机变频调速系统中的防镏钩措施

　　该文介绍了传统起重机起吊重物时的镏钩现象及防镏钩措施，阐述了采用变频器、PLC改造后调速系统的防镏钩措施及实现方法。起重机在起吊重物时，如没有专门的制动装置，重物在空中是停不住的。为此，电动机轴上必须加装制动器，常用的有电磁制动器和液压电磁制动器等。但制动器和电动机之间往往不能很好配合，如电动机已经断电，而制动器尚未抱紧，则重物比将下滑，出现镏钩现象。

　　1 原起重机系统的防镏钩措施

　　停止到运行。电磁制动器线圈与电动机同时通电。这时，存在以下问题：

　　对电动机来说，在刚通电瞬间，电磁制动器尚未松开，而电动机已经产生了转矩，这必将延长起动过程中大电流存在的时间。

　　对制动器来说，在松开过程中，必将具有闸瓦与制动轮之间进行滑动摩擦的过程，影响闸瓦的寿命。

　　运行到停止。使制动器先于电动机0.6s断电，以确保电动机在制动器已经抱住的情况下断电。这时，对于电动机来说，由于在断电前制动器已经在逐渐地抱紧了，必将加大断电前的电流。

　　对于制动器来说，在开始抱紧和电动机断电之间，在闸瓦与制动轮之间也必有滑动摩擦的过程，影响闸瓦的寿命。

　　即使这样，在要求重物准确停位的场合，仍不能满足要求。操作人员往往通过反复点动来达到准确停位的目的。这又将导致电动机和传动机构不断受到冲击，以及继电器、接触器的频繁动作，从而影响它们的寿命。

　　2 变频调速系统中的防镏钩措施

　　起重器变频控制电路。某起重机采用三菱FR－540A系列变频器和三菱FX2N可编程序控制器控制，其控制原理如图1所示。

　　图1 起重机变频调速系统示意图

　　变频调速系统中的防镏钩措施。变频器防止镏钩的基本指导思想，是让停止到运行、运行到停止过程在很低的频率下进行，从而使电动机的电流和闸瓦的摩擦大为减小。其过程如图2所示。

　　图2 变频器控制防镏钩过程示意图

　　重物从停止转为运行。设定一个“升降起始频率fSD，当变频器的工作频率上升到fSD时，将暂停上升。为了确保当电磁制动器松开后，变频器已能控制住重物的升降而不会镏钩，所以在工作频率到达fSD的同时，变频器将开始检测电流，并设定检测电流所需时间tSC；发出”松开指令“，当变频器确认已经有足够大的输出电流时，将发出一个”松开指令“，使制动电磁铁开始通电；设定一个维持时间tSD，tSD的长短应略大于电磁制动器从通电到完全松开所需要的时间；变频器将工作频率上升至所需频率。

　　重物停住的控制过程。设定一个”停止起始频率fBS，当变频器的工作频率下降到fBS（如3HZ）时，变频器将输出一个“频率到达信号”，发出制动电磁铁断电指令；设定一个fBS的维持时间tBB， tBB长短应略大于电磁制动器从开始释放到完全抱住所需要的时间；变频器将工作频率下降至0.

　　变频器主要参数设置。变频器主要参数设置及功能说明见表1

　　表1 变频器主要参数设置

　　功能码 功能名称 数据码 数据码含义

　　Pr.60 程序制动模式 8 程序制动模式有效，

　　制动器无动作完成信号

　　Pr.13 启动频率 1 Hz 图中之fS

　　Pr.190 RUN端子功能 20 电磁制动器通电指令

　　Pr.278 制动开启频率 3 Hz 图中之fSD

　　Pr.279 制动开启电流 110% 图中之IBS（110%电动机额定电流）

　　Pr.280 开启电流检测时间 0.3s 图中之tSC（发出制动器通电信号）

　　Pr.281 制动器松开完成时间 0.3s 图中之tSD（输出频率开始上升）

　　Pr.282 制动操作频率 6 Hz 图中之fBS（电磁制动器断电）

　　Pr.283 制动器抱紧完成时间 0.3s 图中之tBB（输出频率下降至0 Hz）

　　本次改造，系统的可靠性和安全性得到显著提高，各种参数显示直观明了，运行平稳，操作简单，日常维护量少，生产时间得到充分的保证。经过长期的运行证明，这次改造是成功的。

　　贾洪（作者单位：四川机电职业技术学院）