電動單梁起重機電控系統改造
方案單位：紐科倫（新鄉）起重機****
目錄1 綜述
1.1 總則
1.2 適用標準
1.3 變頻控制的優點
1.4 電氣系統主資料
2 變頻調速的主要優勢
2.1 變頻調速的主要效益表現
2.2 變頻調速的主要特點
3 改造方案
4系統改造計算
5 低壓開關櫃
6 工程設計和資料
7 電氣安裝和施工
8 除錯
9 專案管理
10 技術聯絡
1 綜述
本技術規格書描述了電動單梁起重機改造變頻系統除錯的內容及範圍。
1.1 總則
電動單梁起重機原控制系統為地面接觸器控制，現應使用者要求改造為遙控變頻控制。
1.2 適用標準
iec, din, vde
1.3 主要引數
起公升速度0.8-8 m/min
小車執行速度2-20m/min
大車機構執行速度2-20 m/mi
1.4 電氣系統主資料
供電380v 50hz, 三相四線
主機構交流電機380 v
低壓控制系統36 v, 50 hz
2 變頻調速主要優點
2.1 變頻調速主要變現：
節能；提高生產效率；調速；提高產品效能；提高生產線的自動化和改善使用環境等方面
2.2 變頻調速主要特點：
2.2.1 控制電機的啟動電流，增加電機和減速機使用壽命。
2.2.2 降低電力線路電壓波動，保護電網。
2.2.3 啟動時需要的功率更低，達到節能減耗效果。
2.2.4 可控的加速功能，使起重機可緩慢加速，起重機執行平穩，減少機械磨損。
2.2.5 可調的執行速度，使用起來更方便。
2.2.6 可調的轉矩極限，保護機械不損壞。
2.2.7 受控的停止方式，使停止更平穩。
2.2.8 節能，能節能20%。
2.2.9 可逆執行控制，能簡化線路，降低改造率。
3 改造方案
3.1 葫蘆執行機構：
3.1.1 2-3t葫蘆執行電機為zdy12-4/0.
4kw,電壓為380v,電流1.25a,選用西門子變頻器,型號為6sl32240ca211ua0；或abb變頻器，型號為acs550-01-03a3-4;依據現場情況選配進線電抗器。制動電阻阻值為210歐，功率為0.
3kw3.1.2 5t葫蘆執行電機為zdy21-4/0.
8kw,電壓為380v,電流2.4a, 選用西門子變頻器,型號為6sl32240ca211ua0；或abb變頻器型號為acs550-01-05a3-4;依據現場情況選配進線電抗器。制動電阻阻值為210歐，功率為0.
4kw。
3.2 葫蘆起公升機構：
3.2.1 2t葫蘆起公升電機為zd31-4/3kw,電壓為380v,電流7.
6a, 選用西門子變頻器,型號為6sl32240cg255ua0；或abb變頻器型號acs850-04-010a-5+j400+n3050+n5050;依據現場情況選配進線電抗器。制動電阻阻值為80歐，功率為2kw.
3.2.2 3t葫蘆執行電機為zd32-4/4.
5kw,電壓為380v,電流11a, 選用西門子變頻器,型號為6sl32240cg275ua0；或abb變頻器型號acs850-04-018a-5+j400+n3050+n5050;依據現場情況選配進線電抗器。制動電阻阻值為40歐，功率為3kw.
3.2.3 5t葫蘆執行電機為zd41-4/7.
5kw,電壓為380v,電流18a, 選用西門子變頻器,型號為6sl32240cg311ua0；或abb變頻器型號acs850-04-030a-5+j400+n3050+n5050;依據現場情況選配進線電抗器。制動電阻阻值為20歐，功率為6kw.
3.3 大車執行機構：
3.3.1 2-5t起重機大車執行電機為兩台zdy21-4/0.
8kw,電壓為380v,總電流4.8a, 選用西門子變頻器,型號為6sl32240ca230ua0；或abb變頻器型號acs550-01-06a9-4;依據現場情況選配進線電抗器。制動電阻阻值為84歐，功率為0.
8kw.
3.4 制動電阻
葫蘆起公升機構，執行機構和起重機大車執行機構所選變頻器的制動電阻均採用防塵、耐高溫型管狀電阻，固定在控制箱外部，保持良好通風性。
3.5 變頻調速控制方式
3.5.1 起重機大車執行和葫蘆執行變頻器，採用多段速數字量v/f控制方式。3.5.2 起重機大車執行和葫蘆執行變頻器，採用無pg向量控制方式。
3.6 限位開關
起重機大車執行設定兩端極限的機械和電氣限位裝置：電動葫蘆起公升設定上極限和下極限的限位裝置。
3.7 低壓電器元件
主要低壓電器元件選用進口西門子和施耐德低壓元器件。
3.8操作方式
地面遙控器操作，遙控器選用台灣禹鼎品牌。
3.9 電器箱的敷設
所有電器控制箱均固定在起重機端梁上或主梁斜板上，便於維修。電動葫蘆上不放電器控制箱。
3.10 電線電纜
起重機的改造所需的電線電纜均採用符合國標要求的優質名牌產品。
3.11變頻器軟體簡單介紹
其他機構執行原理與起公升機構執行原理基本相同。
4系統改造計算
一、起公升機構電動機用變頻器容量的計算：
雖然起公升機構的轉動慣量很小，加速時間較短，但考慮到電網電壓波動的因素，以及勞動安全部門對起公升1.25倍額定靜負載檢測的要求，故必須增加容量補償係數k1，選用時變頻器的容量必須同時滿足（1）～（3）式的要求。
pcn1）
pcn≥k1kunin×10-3 （2）
icn≥k1kiv3）
式中 pm –負載所要求的電動機的軸輸出功率（kw）（這裡我們用所選的電動機的功率代替，因為我們所選的電動機的功率必然大於負載所要求的電動機的軸輸出功率）
電機的效率（通常約0.9）
cosφ-電動機的功率因數（通常約0.8）
un-電動機額定電壓（v）
in-工頻電源時電動機的電流（a）
k-電流波形的修正係數（1.05～1.1）
pcn-變頻器的額定容量（kva）
icn-變頻器的額定電流（a）
k1-容量補償係數（通常取1.1～1.2）
二、 葫蘆執行機構電動機用變頻器容量的計算：
葫蘆執行機構屬於大慣量負載，其加減速時間一般不超過20s，變頻器的短時過載能力為150%，時間1min。
變頻器的容量計算方法如下：
pcn≥ icn≥nin
式中 pm –負載所要求的電動機的軸輸出功率（kw）（這裡我們用所選的電動機的功率代替，因為我們所選的電動機的功率必然大於負載所要求的電動機的軸輸出功率）
電機的效率（通常約0.9）
cosφ-電動機的功率因數（通常約0.8）
in-工頻電源時電動機的電流（a）
k-電流波形的修正係數（1.05～1.1）
pcn-變頻器的額定容量（kva）
icn-變頻器的額定電流（a）
n-同時工作的電動機數量
三、 大車執行機構電動機用變頻器容量的計算：
起重機執行機構屬於大慣量負載，其加減速時間一般不超過20s，變頻器的短時過載能力為150%，時間1min。如果電動機在5min內的加速時間小於1min（一般情況都是這樣）則變頻器的容量計算方法如下：
pcn≥ icn≥nin
式中 pm –負載所要求的電動機的軸輸出功率（kw）（這裡我們用所選的電動機的功率代替，因為我們所選的電動機的功率必然大於負載所要求的電動機的軸輸出功率）
電機的效率（通常約0.9）
cosφ-電動機的功率因數（通常約0.8）
in-工頻電源時電動機的電流（a）
k-電流波形的修正係數（1.05～1.1）
pcn-變頻器的額定容量（kva）
icn-變頻器的額定電流（a）
n-同時工作的電動機數量
5 低壓開關櫃
備註：以下櫃內各迴路元件數量和容量以設計圖紙為準，
接觸器等主要電器採用施耐德或西門子產品。
5.1.1 主控制系統櫃防護等級ip20
安裝有如下元件：
控制變壓器， 380/36vac, 100va
實現安全功能的安全線路，帶安全互鎖
控制電壓配電迴路
可監控小型斷路器
5.1.2 1 臺遙控器系統 36vac 台灣禹鼎品牌
6 工程設計和資料
6.1 資料
按照如下要求準備圖紙和資料：檔案清單
● 詳細的線路圖
● 電氣裝置佈線圖
● 使用、操作、維護說明書。
● 元器件明細表
● 各外購電器裝置，如變頻器、plc、制動電阻器、遙控器等相關的使用維護說明書需各提供兩套。
● 全部除錯完成後提供現場更新的相關圖紙
資料語言中文
數量2 套書面資料
7 電氣安裝和施工
起重機的電器安裝和施工必需有具有國家質量檢驗檢疫總局頒發的特種裝置安裝改造許可證的施工單位進行施工。施工人員有省質量檢驗檢疫局頒發的特種裝置電氣安裝人員資格證。
8 除錯
將提供合格的除錯工程師，包括到使用者現場的交機除錯。
對除錯的**基於如下假定：在牽涉到除錯的機械和電氣安裝部分完成後，除錯工作即可順利進行，因而在正常工作時間內除錯工作不應受到干擾。在除錯期間，應保證供電。
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