一、改造原因
該橋式抓斗的拖動系統採用繞線式交流非同步電動機，轉子迴路內串入多級外接電阻來分級調速，採聯動臺控制器、繼電器—接觸器控制，這種調速方式實現簡單，但是存在諸多缺點：
（1）繞線型轉子串電阻的調速機械特性軟，調速效能差。
（2）串電阻調速是一種有級調速方式，通過接觸器的分合完成對轉子串聯電阻的切換，從而調整電機的轉速，在進行切換時會對電網及行車的機械部分帶來不可避免的衝擊。
（3）主迴路中採用正反轉接觸器實現電機換向，實際操作中操作者為了調整抓斗的工作狀態，頻繁採用反接制動（俗稱打反車），切換電流大，接觸器和電動機的工作狀態惡劣，裝置檢修費用高。
（4）由於工作環境差，粉塵和有害氣體對電動機的集電環、電刷之間造成接觸不良，電刷冒火，導致電動機轉子及所串電阻燒損。
（5）抓斗啟動調速是轉子所串電阻為純耗能元件，浪費大量電能。另外由於調電阻的限制，調速範圍窄，啟動轉矩小，延長了啟動時間，造成提公升和開閉機構協同配合不好，鋼絲繩的損壞率高，機械衝擊嚴重；機械制動器磨損嚴重，制動輪和制動片更換頻繁。
由於上述缺點該抓斗電氣控制已不能滿足頻繁的生產需求，對其電氣系統的改造已迫在眉睫。
二、方案設計
對抓斗機構由提公升和閉合機構協同配合完成工作，兩機構同時受力時，抓斗處於閉合狀體，提公升機構受力閉合機構鬆弛時，抓都處於張開狀態，閉合機構單獨受力時，抓斗由張開變為閉合抓取物料。在抓斗滿載提公升時，需要兩機構共同承擔位能提公升載荷，要求負載平衡分配。因此兩機構在滿斗提公升期間要用到主—從負載分配控制模式，其中閉合機構為主機構，採用速度控制，提公升機構為從機構，採用轉矩控制。
而在抓斗張開下放期間，則要求兩機構同速下放，且閉合機構不受力，因此兩機構都應該是速度控制。
抓斗在抓取動作時，隨著抓斗的閉合，整個抓斗還要同時下沉，才能抓取滿斗。下沉動作是自然形成的，但在抓取期間提公升機構不能限制下沉。若抓取時提公升機構鋼絲繩處於鬆弛狀態抓斗容易倒下，同樣不能抓取滿斗。
在抓取動作期間，抓斗提公升機構處於轉矩控制且提供乙個很小的轉矩輸出，使其剛好能夠保證抓斗不倒下，同時又不限制抓斗下沉，就能夠滿足要求，這就是「沉抓」功能。
閉合機構總處於速度控制模式，提公升機構在抓取動作時輸出微轉矩，在滿載提公升時跟隨閉合機構的轉矩，在抓斗張開放下時處於速度控制模式，這就是兩提公升機構的控制原則。
作為高速頻繁作業裝置，對動態響應能力有要求，但不要求及低速定位，適合採用無速度感測器失量控制，選擇日本安川g7系列變頻器，該變頻器的無速度感測器向量控制模式工具有轉矩控制功能，能夠成主—從負載分配控制，並實現「沉抓」。
三、控制物件
（1）提公升電動機：yzr-280m-8/55kw 電流120a
閉合電動機：yzr-280m-8/55kw 電流120a
（2）大車電動機：yzr-160l-6/11kw×2 電流25a×2=50a
（3）小車電動機：yzr-160m2-6/7.5kw 電流18a
四、變頻器的選擇
為適當提高加速度，以改善作業效率，按電動機的額定電流的1.2倍，提公升、閉合變頻器120a×1.2=144a，查閱樣本選自g7a4075大小車機構為非位能機構，大車兩台電動機驅動可採用群拖方式因此應採用v/f控制模式，大車電機電流25a×2×1.
2=60a，查閱樣本選擇f7-4030；小車電動機電流，18a×1.2=21.6a查閱樣本選擇f7-4011。
五、制動電阻器的選擇
各機構均按照全配置設定制動電路。由於作業迴圈周期短，制動電阻功率可按照常規配置，可根據公式r×d=計算，ierf是變頻器的額定電流，720是制動執行時的直流電壓上限；提公升、閉合的制動電阻值應為4.3ω，電阻功率選電動機功率的一半28kw；大車制動電阻值應為11ω 11kw；
小車制動電阻值應為48ω 5kw。
六、控制系統設計
整個系統由一台小型plc控制，選擇歐姆龍公司cpm2a系列plc配置，開關量i/o需求大約為60點；其中：開關量輸入訊號包括操作訊號、限位訊號，各變頻器的執行、故障及零速訊號，開關量輸出包括故障顯示，制動接觸器動作，各變頻器正轉、反轉多段速等
plc與聯動操作台的主要訊號連線是各操作杆的操作訊號，設計採用的是聯動操作杆，大車、小車操作共用乙個操作杆，提公升、閉合機構共用乙個操作杆；各機構均為雙向動作每個方向有三個速度檔，plc與變頻器的訊號交換數量比較多；變頻器以開關量輸出送給plc的訊號需三個即執行信、號故障訊號和零速訊號，其中執行訊號和零速型號是plc控制機械制動閘瓦動作的依據。變頻器以開關量輸從plc接收的訊號，包括正向和反向執行訊號，多段速度指令、限位動作時的特殊行車指令，提公升機構轉矩/速度控制的切換指令，閉合機構為加快抓取效率的第二速度指令等。參見圖（提公升機構的電氣原理詳圖）圖中的k03和k21-k26由plc控制，其中k21、k22分別是上公升和下降方向的執行指令，k23是處置故障指令，在限位開關動作時由機械制動停車，變頻器進行自由停車，以防止電磁轉矩對抗機械制動。
k24、k25是速度指令，兩個訊號可組成四種狀態，因此正好滿足零速度加三檔速度的設定。k26是轉矩/速度切換指令，系統中只有提公升機構使用了轉矩控制，圖中的k03很特殊，它是專門用於「沉抓」功能的。
圖中的變頻器模擬量輸入a2是轉矩指令的輸入口，由plc通過k26和k03為其提供三種設定：速度控制時，乙個固定設定值用於速度控制下的轉矩限制，「沉抓」功能作用時，乙個固定設定定值用於提供乙個微小的的轉矩，以保證抓斗直立，抓斗滿載提公升時，進入轉矩控制方式，由閉合機構的變頻器提供轉矩設定值，使提公升機構跟隨閉合機構的轉矩進行負載分配控制。
圖中的ma、mc是故障訊號輸出，m1、m2是執行訊號觸頭輸出，p1、pc是零速訊號開路集電極輸出，統一將其設計為直流24v供電控制k27-k29三個繼電器。閉合機構的k36不用於轉矩/速度切換，而是用於第一/第二加速度切換。抓斗張開時閉合機構的鋼絲繩繃緊，以後，需要切換正常加速度。
閉合機構沒有模擬量輸入，但有模擬量輸出部分與提公升機構連線。
七、改造電氣裝置明細表
橋式抓斗起重機安裝施工方案
一 工程概況 本工程系屬於陝西神木60萬噸 年甲醇一期工程鍋爐裝置和水力除渣裝置中起重機械的安裝，其主要起重裝置有電動葫蘆 橋式抓斗起重機。數量及規格如下 二 編制依據 1 施工圖紙及說明書 2 起重裝置安裝工程施工及驗收規範 gb50278 98 3 現場裝置 工業管道焊接工程施工及驗收規範 gb...
電氣橋架更換改造施工方案
電氣橋架改造工程 一 橋架的材質和型號建議 對於潮濕，但無腐蝕性氣體和液體接觸場所建議採用鋁合金梯式或槽式橋架更換。對於槽式又有腐蝕性氣體和液體接觸場所所建議採用不鏽鋼304或316梯式或槽式橋架更換。對於動力線路或動力對控制影響極小的部位建議用梯式橋架。二 電纜橋架安裝 參照規範gb50168 2...
橋式抓斗小車各部分部件的工作原理
三 橋式抓斗吊車的技術操作 1.橋式抓斗吊車的作業程式 一 一 ed系列電力液壓推動器工作原理 如下圖 1.推動器電源接通，電機旋轉帶動葉輪轉動產生壓力油 推動活塞及連桿向上運動，在達到預定行程後並維持其推力。2.電源斷開，電機及葉輪停止轉動不再產生壓力油 活塞及連桿在外力作用下恢復原位。二 安裝與...