欧式冶金吊的电气控制与国内传统产品的对比、分析一例

邓兴发 要治国

摘 要：

本文介绍了一例使用德国DEMAG公司技术设计制造的冶金用桥式起重机（以下简称为“冶金吊”）的电控系统，该系统的技术特色可以代表目前欧式冶金吊的基本状况，通过与国内传统产品的对比、分析，可以明确将来此类产品的发展方向，充分借鉴国外产品优秀的设计理念，更好地为我国传统制造业的升级转型提供思路与作出一定的参考。

关键词：欧式行车； 冶金吊；DEMAG品牌；电气控制；国内传统产品；升级转型。

引言：

冶金起重机是指适用于金属冶炼、轧制和热加工等作业的专用起重机，符合JB/T7688.1-95及JB/T7688.15-95标准及符合375号文件技术规定。在本例中的冶金吊应用于青海的一家年产60万吨高精铝板带材项目熔铸熔炼车间，工作环境温度较高（最高可达50°），工作级别为A7级，吨位为32/5t，跨度为28.5m，高度为12m。本电控系统全车驱动采用变频调速，起升和小车平移机构采用全进口的DEMAG品牌MPW系列卷扬小车，大车平移机构也采用全进口的DEMAG品牌DRS系列行走系统。该冶金吊已交付客户使用近2年，整体机构运行稳定，故障率一直保持在较低的水平，得到了使用方的高度认可。

技术对比及分析：

1.调速方式

1.1.在国内冶金起重机、大吨位交流起重机常采用动力制动（或称能耗制动）调速系统。自激式动力制动线路简单、可靠，在起升重物时，采用逐级切除电阻方式获得加速特性，在下降各挡又可获得调速性能，是一种节能型调速装置。

主要缺陷有：

1.1.1.轻载时在下降1-3挡时速度较慢，当负载很轻时，吊物不能下降。

1.1.2.在上升各挡时系统不具备调速性能。

1.1.3.装置中的功率半导体器件，如硅整流二极管常有损坏现象发生。

1.2.本例中采用的是四象限工作的变频调速系统，其中一、三象限为电动状态，起动时为低频、低压，然后进入稳定速度运行和缓慢变速运行。在二、四象限为回馈制动方式，需要停车时也可采用动力制动方式。

主要技术特点：

1.2.1.选用ABB公司专为DEMAG定制的ACS800-demag系列变频器，元器件质量达国际领先水平。

1.2.2.变频器内置最新的专业提升软件，大幅降低技术人员的测试调试工作量，工作效率较高。

1.2.3.人机界面良好，在面板或联机电脑上用户可以随时查询各种工作参数，了解设备状态并作出相应的参数调整。特别在发生故障时可通过故障代码快速确定故障点及性质，为技术人员快速处理故障提供了便捷。

2.制动装置控制

2.1.根据375号文件规定，冶金吊起升机构需配置双制动装置，即工作制动器和安全制动器（又称为高速轴侧制动器和低速轴侧制动器）。在国内传统产品的配置中一般为较老的交、直流电磁制动器或较新的电力液压类制动器，其中安全制动器的技术为近年才陆续从国外引进，主要为液压钳盘式制动器。

综合来说，有以下一些不足：

2.1.1.按技术分类来说属于纯机械制动，工作中摩擦材料和制动耦件的温度较高，易导致元器件使用寿命缩短和性能下降，可靠性不高。

2.1.2.制动时动作冲击较大，噪音较高。由于励磁电流会随着衔铁气隙的增加而增高，导致维修、维护的工作量大，同时可靠性也随着下降，故障率较高。

2.2.本例中采用的技术分类是组合制动方式，即采用电气调速制动和纯机械制动相结合的一种新型制动方式，具有较为优良的减速制动性能和维持制动效果。

主要技术特点：

2.2.1.变频调速带来的制动特点为无机械摩擦，运行平稳，制动性能优良和控制方便，可以根据起重机的运行工况随时调整参数，使制动设备与变频器完美配合。

2.2.2.在高速轴的工作制动器配置上，采用德国进口常闭式电力液压鼓式制动器，带有位置反馈限位及制动磨损警示装置，制动时冲击较小，动作平稳，特性优良，可靠性和使用寿命都较高。

2.2.3.在低速轴的安全制动器配置上，由于失电时电气调速无效，故采用的是一种安装在卷筒上的棘轮状新型带式制动器，具有制动力矩大，动作迅速和冲击力较小的特点。

3.本例冶金吊的其它一些电控特点

3.1.起升机构驱动电机配置编码器与变频器配合组成闭环控制系统，具运行稳定，安全（速度监控）的特点，另专门配置超速保护继电器，通过与编码器配合可轻松控制变频器的工作状态。

3.2.配置了DEMAG品牌的SGG系列凸轮式限位器，共有4个触点可提供客户根据现场要求灵活配置升降限位，另单独配置了重锤限位器可切断起重机电源主回路，与控制回路的SGG限位器形成了双限位配置，安全性能较高。

3.3.操控方面为驾驶室加工业遥控器，可根据工作要求灵活使用不同的操控方式，提高工作效率。驾驶室内配置冷暖空调（带凝结水蒸发器），各安全点限位指示灯，安全开关旁路测试按钮等。遥控器采用HBC双摇杆FST 524M4系列，供应商为本例冶金吊定制了操作功能面板，各种按钮的功能标识清晰明了，操作轻松、简便。

结语：

由于篇幅有限，本文不能全面阐述该例冶金吊的全部电控原理及细节，上述的技术对比与分析仅供大家参考。随着起重机电控技术的发展，在欧美等发达国家与地区，起重设备已向大型化、专业化和高效自动化方向发展，对设备的重要部位和工作参数通过传感技术和数据传送、处理等手段进行智能化控制。总之，我国的传统制造业也应积极引进先进技术，为企业提供长寿命、免维护、高可靠性的起重机产品，为提高企业工作效率，节约成本及工作量作出努力。

参考文献：

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