1、 1 前言 桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位，经过几十年的 发展，我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺、设备使用维修、管理方面， 不断积累经验，不断改造，推动了桥式起重机的技术进步。但在实际使用中，传统桥式起 重机的控制系统所采用交流绕线转子串电阻的方法进行启动和调速，继电接触器控制， 在工作环境差，工作任务重时，电动机以及所串连电阻烧损和断裂故障时有发生；继电 接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高；转子串电阻调速，机械特性软，负载变 化时转速也变化，调速不理想。所串连电阻长期发热，电能浪费大，效率低。要从根本上 解决这些问题，只有彻底改变传统的控制
2、方式。 近年来，随着计算机技术和电力电子器件的迅猛发展，同时也带动电气传动和自动控 制领域的发展。 其中， 具有代表性的交流变频调速装置和可编程控制器获得了广泛的应用， 为 PLC 控制的变频调速技术在桥式起重机系统提供了有利条件。 变频技术的运用使得起重 机的整体特性得到较大提高，可以解决传统桥式起重机控制系统存在诸多的问题，变频调 速以其可靠性好，高品质的调速性能、节能效益显著的特性在起重运输机械行业中具有广 泛的发展前景。 本次设计采用 PLC 和变频器技术，以 PLC 控制变频器，即以程序控制取代继电接 触器控制，控制变频器实现变频调速，设计出 PLC 控制的桥式起重机的变频调速系统，
3、进 而实现了起重机的半自动化控制。此系统特别适用于桥式起重机在恶劣条件下的工作情 况，对改善桥式起重机的调速性能，提高工作效率和功率因数，减小起制动冲击以及增加 起重机使用的安全可靠性是非常有益的。 桥式起重机变频调速控制系统设计 2 1 绪 论 1.1 桥式起重机电气传动技术的国内外发展概况 电气调速控制的方法很多，对直流驱动来讲 60 年代采用发电机电机系统。从控制 电阻分级控制，到交磁放大控制，到可控硅 SCR 激磁控制，到主回路可控硅即晶闸管整流 供电系统。随着电子技术的飞速发展，集成模块出现，计算机、微处理器应用，因此控制 从分立组成模拟量控制发展至今天的数字量控制。 从交流驱动来讲
4、：常规的常采用绕线式电动机转子串电阻调速，为满足重物下放时的 低速，一般依靠能耗制动、反接制动，后来还采用涡流制动，还有靠转子反馈控制制动、 反接制动、单相制动器抱闸松劲的所谓软制动，随着电子技术的发展，国内外开发研制变 频调速，PLC 可编程序控制器的应用控制系统的性能更加完美。目前国内外几种常用调速 系统配置及其性能： l) DC-300 直流驱动调速系统：GE 公司 DC-300，DC-2000 是微处理器数字量控制的直 流驱动调速系统，其控制功率从 300HP 到 4000HP，并采用 PLC 对整机驱动系统实施故障 诊断、检测、报警及控制。 该驱动系统实施主回路 SCR 整流，其控制是给定模拟量通过数模转换成数字量，通过 速度环、电流环到 SCR 移现触发的逻辑无环流的调速系统。可用测速反馈或电压反馈，对 磁场弱磁，以实施恒功率控制。 2) 交流调速控制系统：对于起重机械来讲，交流驱动仍是国内普遍采用的方案而且多 数停留在绕线式电机转子串电阻来调速。随着功率电子技术的发展，早在六十年代后期， 国外就开始致力于晶闸管定子调压调速技术的开发研究。目前，该技术已进入了成熟稳
