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变频桥式起重机安全性能分析

文档作者：甄汉军文档来源：黄埔发电厂		点击数：	更新时间： 2021年10月09日
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电力安全技术 第l2卷(2010年第7期)
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甄汉军
(黄埔发电厂，广东广州 510730)
电厂机房采用的桥式起重机一般为普通工业天
车，在机组大修时进行吊装转子等工作，普遍存在
大车行走速度过快，难以控制的问题；在精密操作
时，起重机主、副钩需点动操作，定位困难，对电
厂的安全运行构成了一定的威胁。
现以某电厂机房桥式起重机(75／20 t)的变频改
造为例，对其安全性能进行分析。
原桥式起重机电气部分主、副钩起升机构和大
小车运行机构，均采用转子串电阻启动方式。这种
方式的电动机启动电流是其额定电流的2～3倍，机
械冲击力大且不能调速，难以满足检修现场的吊装
精度，短距离点动运行速度和运行距离难以控制，
实际运行中，完全依靠操作人员的操作速度和经验
来实现。这样就极大地增加了操作人员的疲劳强度
和安全隐患。
对主、副钩起升机构和大、小车运行机构采用
变频调速是一种较好的改造方案。在改造中不需要
更换任何机械元件、减速机和电动机，利用变频调
速系统就能够实现各种调速目的。变频调速系统能
够实现无级调速，启停平稳，没有冲击力，定位精
确。操作方式为司机室操作，特别方便用户使用，需
要时还可以在原机构上增加无线遥控装置，方便作
业安全。
变频调速系统是通过改变三相异步电动机的供
电频率，对电动机进行调速的交流电动机调速系统。
当异步电动机的磁极对数一定、转差率一定时，改
变定子绕组的供电频率可以达到调速目的， 因为电
动机转速基本上与电源的频率成正比。因此，连续
调节电源的频率，就能平滑地调节异步电动机的转
速。变频调速范围大，低速时特陛较硬，基频50 Hz
以下，属于恒转矩调速方式，能显著改善交流电动
机的启动性能，大幅度降低电机的启动电流，加大
启动转矩。变频调速是理想的交流电动机调速方案。
变频调速系统具有优异的调速性能和极高的可
靠性，特别适合于电厂设备安装时频繁操作、高精
度、高调速范围的场合。系统调速范围极宽，起吊
一9一
物品的重量不受速度影响，在整个调速范围内均可
满负荷运行，且起动停止均为无级加减速，运行平
稳，噪音极低，能够显著延长设备的机械和电气寿
命。此外，调速系统还具有明显的节能效果，是传
统的绕线型电机转子串接电阻调速无法比拟的。
在三相异步电动机的定子绕组上串接1台变频
器及电气保护系统，通过控制电路控制指令的输入，
变频器改变电动机定子的频率，每种速度的起动力
矩都为额定力矩的1 50％，增加电动机的负载力矩。
当电动机定子供电电源频率降低时，电动机的同步
运行转速降低。随着变频器频率的变化，电动机的
转速也相应发生变化，因此通过改变电动机定子供
电电源的频率，可以改变电机的运行速度，满足使
用现场的速度要求，并可以按要求的速度灵活操作。
主、副钩和大、小车运行机构经改造后采用变
频调速控制系统，调速器采用矢量变频调速系统，
保证低速频率工作稳定，可编程控制器采用PLC．控
制。为了保证速度的稳定性，尤其是低速大力矩输
出(直接关系到提升机构的下滑量及稳定性)，对主
起升机构和大、小车运行机构均采用开环控制系统，
保证在全部速度范围内恒扭矩工作稳定。
传统的电气系统冲击力大，而且起升机构在停
车的瞬间有下滑量，机械抱闸磨损严重，就位控制
极不方便，机械寿命缩短。变频调速系统完全克服
了上述缺陷，启停平稳、定位精确，在整个调速范
围内电机的输出力矩不变，尤其低速时力矩大，特
别适合频繁就位的安装场合。变频调速系统对操作
人员的要求大大降低，无须专业水平，并具有完善
的保护功能。
(收稿日期：2009-l1—16)

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