一、原系統情況分析：

26噸門式起重機是一種用來起吊、放下和搬運重物、并使重物在一定距離內水平移動的起重、搬運設備，在生產過程中有著重要應用。26噸門式起重機，原設備電氣驅動系統分為起重機升降、小車、大車三部份。其中起重機升降由一臺55kW的交流異步電動機驅動，大車由四臺11 kW交流異步電動機、小車由兩臺4.0 kW交流異步電動機驅動。在原傳動控制中，由于工作環境差，粉塵和有害氣體對電機的集電環、電刷和接觸器腐蝕性大，加上工作任務重，實際過載率高，由于沖擊電流偏大，容易造成電動機觸頭燒損、電刷冒火、電動機及轉子所串電阻燒損和斷裂等故障, 影響現場生產和安全，工人維修量和產生的維修費用很高，并且原調速方式機械特性較差，調速不夠平滑，所串電阻長期發熱浪費能量。

綜上所述原設備存在的主要缺點如下：

（1） 拖動電動機容量大，起動時電流對電網沖擊大，電能浪費嚴重。

（2） 起重機升降、小車、大車起動、停止速度過快，而且都是慣性負載，機械沖擊也較大，機械設備使用壽命縮短，操作人員的安全系數較差，設備運行可靠性較低。

（3） 由于電動機一直在額定轉矩下工作，而每次升降的負載是變化的，因此容易造成比較大的電能浪費。

（4） 起重機每天需進行大量的裝卸操作，由于繞線式電機調速是通過電氣驅動系統中的主要控制元件——-交流接觸器來接入和斷開電動機轉子上串接的電阻，切換十分頻繁，在電流比較大的狀態下，容易燒壞觸頭。同時因工作環境惡劣，轉子回路串接的銅電阻因灰塵、設備振動等原因經常燒壞、斷裂。因而設備故障率比較高，維修工作量比較大。同樣小車、大車的運轉也存在上述問題。

（5） 在起重機起升的瞬間，升降電動機有時會受力不均勻，易過載，直接造成電機損壞或者鋼絲繩斷裂。

（6） 為適應起重機的工況，起重機的操作人員經常性的反復操作，起重機的電器元件和電動機始終處于大電流工作狀態，降低了電器元件和電動機的使用壽命。

（7） 起重機工作的協調性主要靠操作人員的熟練程度。由于升降、大車、小車三個凸輪控制器之間沒有固定的聯系，在起重機工作時操作人員勞動強度比較大，容易疲勞，易產生誤操作。

針對上述現有技術存在的不足，本次改造的起重機采用先進的可編程控制技術（PLC）和變頻器技術，以程序控制取代繼電器————接觸器控制，交流電動機調速方式采用變頻調速，進而實現了起重機的半自動化控制。

二、系統的主要功能和特點：

起升、大、小車電氣傳動部分均采用變頻調速和可編程控制，大部分元器件均采用進口設備，具有技術先進、安全可靠等特點。

（1）起升系統采用一套裝置，減輕小車自重，額定起重負荷26噸。

（2）可以根據被吊重物的不同，自動切換空鉤、副鉤、主鉤、增噸四種起升工作速度。

（3）重量信號由QCXB重量測控儀將重量傳輸給控制系統，實現重量速度的自動切換。

（4）起升系統采用磁通矢量閉環控制，提升了起動力矩，零速時可提供全轉速控制，有效防止了電機由于力矩不足而產生的“飛車”事故。

（5）改善了起重機鋼結構性能：采用變頻可以實現升降平穩加減速，減少了起升和停止時的電流沖擊，改善了起重機鋼結構性能，增大門吊動剛度值。

三、起重機改造部分：

1、小車行走部分：

（1）電機采用原來電機 （YZ132M—6 4.0KW 兩臺 In=9.2A n=915rpm）
（2）調速系統采用日本安川G7-A4011（功率為11Kw）變頻器及制動電阻
（3）減速箱采用原來的。

2、大車行走部分：

（1）電機采用原來電機（YZ180L—8 11.0Kw 四臺 In=25.8A n=694rmp FC=40%）
（2）變頻器采用日本安川G7-A4055（功率55Kw） 一臺
制動單元 CDBR-4030 二臺
制動電阻 2500W/60? 六根
（3）減速箱采用原來減速箱

3、起升部分：

（1）、電機采用原來上海起重電機廠起重變頻專用電機（不更改），電機型號：YZB280M—8，55Kw FC=40%

（2）變頻器采用日本安川 G7-A4075（功率75Kw） 一臺
制動單元 CDBR-4045 二臺
制動電阻 2500W/54? 八根

日本安川電機公司G7變頻器， 具有如下特點：
具有全程磁通矢量點，具有可靠的力矩控制，采用磁通檢測控制技術，直接控制電動機的力矩。
具有寬范圍的精確控制，無論負載如何變化,都能從1/100低速度至高速度的高精度運轉。
已經實現了無輸出畸變，減少了電機噪聲。
優秀的零飼服功能，對急速變化的負載波動具有很強的適應性。控制功能齊全，控制方便。

（3）減速器采用原來減速器，型號：JZQ750（速比I=31.5）

4、操作部分：

采用凸輪控制器進行大、小車及起升調速控制。

技術指標：
額定起升重量： 26t（噸）
起升速度： 0～18m/min
主鉤 10～26t 9.8m/min
副鉤 0～10t 18m/min
大車行走速度： 0～43m/min
小車行走速度： 0～39.5m/min
負載重量信號精度：3%以內
電源電壓：360～420V 頻率：50HZ 精度：10%
環境溫度： -10～50攝氏度
節省電率： 20%以上

四、門式起重機采用變頻調速的效果分析：

變頻調速和可編程控制及速度控制門吊起升、大、小車系統。可以提供龍門吊的安全性、可靠性，而且可以明顯提高裝卸效率，減低能源的消耗，減低維修費用，減少勞動強度。滿足其工礦和作業需要，適應裝卸作業向集裝箱化運輸方向發展的要求。

1、變頻器調速控制系統的保護功能強：

A、變頻調速以其體積小、通用性強、動態響應快、工作頻率高、保護性能完善、可靠性好、使用方便等卓越的性能而優于以往的任何調速方式；

B、使用變頻器控制電機的運行控制，可以進行電機的軟啟動，而讓電機具有很快的動態響應并且實現無級調速；另外對電機的一些參數做補償；對電源的缺相、欠壓、過壓、過流等都能做到很及時很準確的檢測而自動采取應變措施保護電機；

2、工作可靠性顯著提高，主要有以下幾個方面：

A、電磁鐵的壽命可大大延長 原拖動系統是在運動的狀態下進行抱閘的，采用變頻調速后，可以在基本停住的狀態下進行抱閘，閘皮的磨損情況大為改善；

B、操作手柄不易損壞 原系統的操作手柄因常常受力過大，屬于易損件。采用變頻調速后，操作手柄的受力將大大的減小，不容易損壞；

C、控制系統的故障率大為下降，原系統是由于十分復雜的接觸器、繼電器系統進行控制的，故障率較高。采用了變頻調速控制系統后，控制系統可大大簡化，可靠性大為提高。

3、提升系統的安全性，根據不同的重量，符合自動控制速度，可有效的避免超載的現象，杜絕事故發生。同時降低了維修工作量和維修費用。

4、提高系統的可靠性和改善起重機鋼結構性能。

由于變頻器自身具有完善的保護功能、自診斷功能和較強的抗干擾功能，實現主、付鉤合用一套起升裝置，小車自重減輕，升降平穩加減速，減少起升和停止時的沖擊，改善了起重機鋼結構的性能。因此，整體系統的可靠性大為提高，龍門吊的故障率大大減低。

5、提高裝卸作業的穩定性和裝卸效率。

系統具備隨時修改升降速度、加減速時間等工藝參數，使龍門吊始終能保持在最佳的運行狀態，保證貨物能在空中準確定位，確保貨物的安全。加之系統的安全性、可靠性，既可以大大提高裝卸效率，更可提高作業效率，工作效率是沒裝變頻器的30%以上。

6、調速質量明顯提高，采用了變頻調速系統后，調速范圍有PG矢量控制時1：1000，無PG矢量控制時1：100，速度控制精度有速度傳感器矢量控制 0.01%，無速度傳感器矢量控制0.1%最高頻率，并且調速平穩，能夠長時間低速運行，具有很高的定位精度和運行效率。

7、節能效果提高顯著，繞線轉子異步電動機在低速運行時，轉子回路的外接電阻內消耗大量的電能。采用變頻調速系統后，非但外接電阻內消耗的大量電能可以完全節約，并且在起重機放下重物時，還可將重物釋放的位能反饋給電源。