摘要：本文主要介紹了ABB新型直流調(diào)速器DCS800的優(yōu)良性能以及在門(mén)座起重機(jī)中的成功運(yùn)用，給出了具體的硬件設(shè)計(jì)方案和調(diào)試步驟。并針對(duì)常見(jiàn)的故障現(xiàn)象提出了解決方法。

引言：

ABB直流調(diào)速器DCS800（見(jiàn)圖1）是個(gè)使用方便、性能優(yōu)良的傳動(dòng)產(chǎn)品，助手型控制盤(pán)可提供對(duì)傳動(dòng)的直接控制。DCS800內(nèi)含啟動(dòng)向?qū)В谡{(diào)試時(shí)可通過(guò)控制盤(pán)或ABBPC工具提供指導(dǎo)。該裝置內(nèi)含小型PLC,可在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)對(duì)傳動(dòng)編程。它具有速度控制、轉(zhuǎn)矩控制、主從總線、機(jī)械抱閘等多種固件功能，使直流電機(jī)在弱磁運(yùn)行時(shí)仍然有卓越的動(dòng)態(tài)控制特性，并對(duì)電機(jī)具有堵轉(zhuǎn)保護(hù)、過(guò)流、超速等多重保護(hù)。它本身又具有一套精確完善的自動(dòng)診斷系統(tǒng)，一旦發(fā)生電氣故障，裝置將及時(shí)提供報(bào)警信息，以便維修人員盡快找出故障原因，排除故障。為此，本次蘇丹上阿特巴拉電站MQ900B門(mén)座起重機(jī)電氣改造時(shí)，將DCS800替代了原先的DCS502B并運(yùn)用于該機(jī)的起升和變幅機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)控制中。

圖1DCS800實(shí)樣

2．DCS800的運(yùn)用

蘇丹上阿特巴拉電站MQ900B門(mén)座起重機(jī)的電氣系統(tǒng)主要包括供電系統(tǒng)、起升系統(tǒng)、變幅系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、大車(chē)運(yùn)行系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)和照明與接地系統(tǒng)，其中，起升和變幅系統(tǒng)采用了直流傳動(dòng)控制方式。

2.1起升系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)

圖2.起升電氣原理圖

起升機(jī)構(gòu)載荷為典型的位能負(fù)載。本電氣系統(tǒng)采用直流調(diào)速方式來(lái)完成三種不同工況的調(diào)速任務(wù)。直流電機(jī)為Z4-315-11，額定功率為144KW，驅(qū)動(dòng)裝置采用四象限運(yùn)行的ABB全數(shù)字式可控硅直流調(diào)速裝置DCS800-S02-0680-04和勵(lì)磁裝置DCF503-0050-51提供，并通過(guò)直流測(cè)速發(fā)電機(jī)構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。調(diào)速范圍為1:20，控制精度為0.5%。

㈠速度指標(biāo)：

⑴澆筑工況：a.10t吊鉤繞法：空罐≤5t時(shí)，速度為90m/min.

滿載>5t時(shí)，速度為54/min.

b.20t吊鉤繞法：空罐≤10t時(shí)，速度為45m/min.

滿載>10t時(shí)，速度為27/min.

⑵安裝工況：空鉤≤15t時(shí)，速度為30m/min.

滿載>15t時(shí)，速度為18/min.

以上5t、10t和15t轉(zhuǎn)換點(diǎn)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行調(diào)整.

㈡調(diào)速方式：

首先由聯(lián)動(dòng)臺(tái)上開(kāi)關(guān)S152選擇以上三種工況中的一種，再由力矩限制器的輸出點(diǎn)F100-5、F100-6和F100-7的狀態(tài)來(lái)判斷是否空鉤(罐),最終決定有否弱磁擋調(diào)速。并由聯(lián)動(dòng)臺(tái)主令開(kāi)關(guān)SA100的擋位來(lái)決定速度。正反各五檔，分別為10%，30%，60%，100%，170%額定速度，第五檔是輕載，高速。系統(tǒng)采用主令擋位開(kāi)關(guān)量輸入PLC（DI51）,經(jīng)軟件處理后,再由PLC模擬量輸出模塊（AO51）輸出電壓信號(hào)(最大DC±10V)給直流調(diào)速器的X3:7、8端子，通過(guò)直流調(diào)速器的參數(shù)設(shè)定,輸出相應(yīng)的速度,其速度檔可在變頻器內(nèi)部任意設(shè)定，以滿足調(diào)速要求。

㈢運(yùn)行與保護(hù)

⑴當(dāng)電機(jī)M100起制動(dòng)和切換轉(zhuǎn)速時(shí),直流電動(dòng)機(jī)M100的速度平滑升降。本機(jī)構(gòu)有2套制動(dòng)器Y100和Y101，以確保起升機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)制動(dòng)。其中Y100為工作制動(dòng)器，Y101為安全制動(dòng)器。制動(dòng)時(shí)制動(dòng)器Y100先行制動(dòng)，隔0.5秒后制動(dòng)器Y101再制動(dòng)。

⑵故障或急停時(shí)，裝置內(nèi)部輸出故障的一對(duì)常閉觸點(diǎn)1K5，以實(shí)現(xiàn)緊急停車(chē),并報(bào)警。

2.3變幅系統(tǒng)

變幅機(jī)構(gòu)載荷也為典型的位能負(fù)載。本電氣系統(tǒng)采用直流調(diào)速方式來(lái)完成調(diào)速任務(wù)。直流電機(jī)為Z4-250-41，額定功率為81KW，額定電流為236A，驅(qū)動(dòng)裝置采用四象限運(yùn)行的ABB全數(shù)字式可控硅直流調(diào)速裝置DCS800-S02-0450-04，并通過(guò)直流測(cè)速發(fā)電機(jī)構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。

㈠速度指標(biāo)：

平均變幅速度:~11.43m/min

㈡調(diào)速方式：

變幅機(jī)構(gòu)沒(méi)有設(shè)弱磁調(diào)速狀態(tài)。由聯(lián)動(dòng)臺(tái)主令上的開(kāi)關(guān)-SA200擋位來(lái)決定速度。正反各五擋，分別為5%，25%，50%，75%，100%額定速度。系統(tǒng)采用主令擋位開(kāi)關(guān)量輸入到PLC的數(shù)字量輸入模塊,經(jīng)軟件處理后，再由PLC的模擬量輸出模塊輸出電壓信號(hào)(最大DC±10V)給直流調(diào)速器X3：7、8兩端子，再通過(guò)直流調(diào)速器的內(nèi)部設(shè)定,輸出相應(yīng)的速度,其速度擋可在直流調(diào)速裝置內(nèi)部任意設(shè)定。

其運(yùn)行和保護(hù)方式與起升系統(tǒng)相同

2.4系統(tǒng)調(diào)試

先將控制電源上電，按LOC/REM鍵，左上角顯示：Loc說(shuō)明進(jìn)入本地控制模式。再按MENU鍵，進(jìn)入菜單界面，選：PARAMETERS（參數(shù)）↙，然后按以下步驟操作：

1）恢復(fù)工廠設(shè)置

2）進(jìn)行銘牌數(shù)據(jù)的設(shè)置3）在外圍無(wú)接線的情況下，將第10組參數(shù)都設(shè)置為NotUsed（不使用）

4）勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)器的優(yōu)化 （9906=FieldcurAuto）

5）電樞電流調(diào)節(jié)器的優(yōu)化（9906=ArmCurAuto）

6）速度反饋的優(yōu)化（9906=SpdFbAssist）

7）速度調(diào)節(jié)器的優(yōu)化（9906=SpdCtrlAuto）

8）弱磁調(diào)節(jié)器的優(yōu)化（9906=EMF FluxAuto）

9）模擬測(cè)速發(fā)電機(jī)的微調(diào)：要連接機(jī)械負(fù)載

10）參數(shù)設(shè)定：具體見(jiàn)下表1

表1參數(shù)設(shè)置：

11）常見(jiàn)故障及處理

表2.常見(jiàn)故障及處理

4．結(jié)束語(yǔ):

在蘇丹上阿特巴拉電站MQ900B門(mén)座起重機(jī)的改造中，首次將DCS800運(yùn)用于起升和變幅傳動(dòng)中，并根據(jù)這兩機(jī)構(gòu)的運(yùn)行要求，通過(guò)裝置內(nèi)部的編程，創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)了DCC防溜鉤的功能，圖3.蘇丹MQ900B門(mén)座起重機(jī)

達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。經(jīng)調(diào)試與使用：運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,深受用戶好評(píng)（見(jiàn)圖3）。這將為國(guó)內(nèi)門(mén)座起重機(jī)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改造起到拋磚引玉的作用。

圖三

參考文獻(xiàn):

⑴張質(zhì)文,王金諾等起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)中國(guó)鐵道出版社1998年.北京

⑵裘為章,吳錫忠實(shí)用起重機(jī)電氣技術(shù)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社2001.12北京