歐式冶金吊的電氣控制與國內傳統產品的對比、分析一例

鄧興發 要治國

摘 要：

本文介紹了一例使用德國DEMAG公司技術設計制造的冶金用橋式起重機（以下簡稱為“冶金吊”）的電控系統，該系統的技術特色可以代表目前歐式冶金吊的基本狀況，通過與國內傳統產品的對比、分析，可以明確將來此類產品的發展方向，充分借鑒國外產品優秀的設計理念，更好地為我國傳統制造業的升級轉型提供思路與作出一定的參考。

關鍵詞：歐式行車； 冶金吊；DEMAG品牌；電氣控制；國內傳統產品；升級轉型。

引言：

冶金起重機是指適用于金屬冶煉、軋制和熱加工等作業的專用起重機，符合JB/T7688.1-95及JB/T7688.15-95標準及符合375號文件技術規定。在本例中的冶金吊應用于青海的一家年產60萬噸高精鋁板帶材項目熔鑄熔煉車間，工作環境溫度較高（最高可達50°），工作級別為A7級，噸位為32/5t，跨度為28.5m，高度為12m。本電控系統全車驅動采用變頻調速，起升和小車平移機構采用全進口的DEMAG品牌MPW系列卷揚小車，大車平移機構也采用全進口的DEMAG品牌DRS系列行走系統。該冶金吊已交付客戶使用近2年，整體機構運行穩定，故障率一直保持在較低的水平，得到了使用方的高度認可。

技術對比及分析：

1.調速方式

1.1.在國內冶金起重機、大噸位交流起重機常采用動力制動（或稱能耗制動）調速系統。自激式動力制動線路簡單、可靠，在起升重物時，采用逐級切除電阻方式獲得加速特性，在下降各擋又可獲得調速性能，是一種節能型調速裝置。

主要缺陷有：

1.1.1.輕載時在下降1-3擋時速度較慢，當負載很輕時，吊物不能下降。

1.1.2.在上升各擋時系統不具備調速性能。

1.1.3.裝置中的功率半導體器件，如硅整流二極管常有損壞現象發生。

1.2.本例中采用的是四象限工作的變頻調速系統，其中一、三象限為電動狀態，起動時為低頻、低壓，然后進入穩定速度運行和緩慢變速運行。在二、四象限為回饋制動方式，需要停車時也可采用動力制動方式。

主要技術特點：

1.2.1.選用ABB公司專為DEMAG定制的ACS800-demag系列變頻器，元器件質量達國際領先水平。

1.2.2.變頻器內置最新的專業提升軟件，大幅降低技術人員的測試調試工作量，工作效率較高。

1.2.3.人機界面良好，在面板或聯機電腦上用戶可以隨時查詢各種工作參數，了解設備狀態并作出相應的參數調整。特別在發生故障時可通過故障代碼快速確定故障點及性質，為技術人員快速處理故障提供了便捷。

2.制動裝置控制

2.1.根據375號文件規定，冶金吊起升機構需配置雙制動裝置，即工作制動器和安全制動器（又稱為高速軸側制動器和低速軸側制動器）。在國內傳統產品的配置中一般為較老的交、直流電磁制動器或較新的電力液壓類制動器，其中安全制動器的技術為近年才陸續從國外引進，主要為液壓鉗盤式制動器。

綜合來說，有以下一些不足：

2.1.1.按技術分類來說屬于純機械制動，工作中摩擦材料和制動耦件的溫度較高，易導致元器件使用壽命縮短和性能下降，可靠性不高。

2.1.2.制動時動作沖擊較大，噪音較高。由于勵磁電流會隨著銜鐵氣隙的增加而增高，導致維修、維護的工作量大，同時可靠性也隨著下降，故障率較高。

2.2.本例中采用的技術分類是組合制動方式，即采用電氣調速制動和純機械制動相結合的一種新型制動方式，具有較為優良的減速制動性能和維持制動效果。

主要技術特點：

2.2.1.變頻調速帶來的制動特點為無機械摩擦，運行平穩，制動性能優良和控制方便，可以根據起重機的運行工況隨時調整參數，使制動設備與變頻器完美配合。

2.2.2.在高速軸的工作制動器配置上，采用德國進口常閉式電力液壓鼓式制動器，帶有位置反饋限位及制動磨損警示裝置，制動時沖擊較小，動作平穩，特性優良，可靠性和使用壽命都較高。

2.2.3.在低速軸的安全制動器配置上，由于失電時電氣調速無效，故采用的是一種安裝在卷筒上的棘輪狀新型帶式制動器，具有制動力矩大，動作迅速和沖擊力較小的特點。

3.本例冶金吊的其它一些電控特點

3.1.起升機構驅動電機配置編碼器與變頻器配合組成閉環控制系統，具運行穩定，安全（速度監控）的特點，另專門配置超速保護繼電器，通過與編碼器配合可輕松控制變頻器的工作狀態。

3.2.配置了DEMAG品牌的SGG系列凸輪式限位器，共有4個觸點可提供客戶根據現場要求靈活配置升降限位，另單獨配置了重錘限位器可切斷起重機電源主回路，與控制回路的SGG限位器形成了雙限位配置，安全性能較高。

3.3.操控方面為駕駛室加工業遙控器，可根據工作要求靈活使用不同的操控方式，提高工作效率。駕駛室內配置冷暖空調（帶凝結水蒸發器），各安全點限位指示燈，安全開關旁路測試按鈕等。遙控器采用HBC雙搖桿FST 524M4系列，供應商為本例冶金吊定制了操作功能面板，各種按鈕的功能標識清晰明了，操作輕松、簡便。

結語：

由于篇幅有限，本文不能全面闡述該例冶金吊的全部電控原理及細節，上述的技術對比與分析僅供大家參考。隨著起重機電控技術的發展，在歐美等發達國家與地區，起重設備已向大型化、專業化和高效自動化方向發展，對設備的重要部位和工作參數通過傳感技術和數據傳送、處理等手段進行智能化控制。總之，我國的傳統制造業也應積極引進先進技術，為企業提供長壽命、免維護、高可靠性的起重機產品，為提高企業工作效率，節約成本及工作量作出努力。

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