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0 中文 3620 字 電力絞車的控制 對于電動機的控制 我們所知道的最好的方式就是使用由許多點動式按鈕組成的簡 單的手工操作臺 而這種操作臺在某些應用方面可能仍然是個不錯的選擇 如一些令人 頭痛的復雜的控制也可以用 這篇文章講述了 在你設計 組建或是購買絞車控制器之 前 你必須對電動機的基本電氣設備和你將需要尋址的用戶接口命令進行編址 首先 手動控制臺應該是手動控制型的 因此 如果你把你的手指移開按鈕 絞車就 會停車 另外 每個控制工作站都需要配備緊急制動閘 緊急制動閘可以切斷絞車的所 有電源 而不僅僅是控制電路的 仔細想想看 如果絞車在該停車時 它卻沒有停下來 你就確實需要一種故障保障的方法去切斷線路的電源 在控制工作臺上設置一個關(guān)鍵操 作開關(guān) 也是一個非常好的主意 特別是在通向工作站的線路不能控制時 就可以用那 個開關(guān)來控制 在設計控制臺時 即使是最簡單的手工控制臺 也要考慮設置由專門人員操作的安 全操作按鍵 控制定速電動機 對于一臺定速絞車的實際控制設備是一臺三相起動器 電動機的轉(zhuǎn)向被反向 是通 過簡單的開關(guān)控制相序從 A B C 變換到 C B A 這些動作被完成 是通過兩個三磁極式電 流接觸器 而且它們是互鎖的 所以 它們不可能被同時關(guān)閉 NEC 公司要求同時擁有過 載和短路保護裝置 為了保護電動機免受由于機械過載引起的過熱的影響 在起動器內(nèi) 要安裝熱量過載延遲裝置 當熱量過載延遲裝置過熱時 它所擁有的雙金屬長條斷開電 動機的電源 除此外 還可以選擇一臺電熱調(diào)節(jié)器可以用纏繞的方式安裝在電動機上 它可以用于監(jiān)控電動機的溫度變化 對于短路保護 我們一般是通過電動機常用的熔斷 器來實現(xiàn)的 一臺獨立的線性電流接觸器 被配置的電流接觸器應該超過主回路的電流接觸器 從而達到冗余的目的 這臺電流接觸器是由安全電路來控制的 如 緊急制動和越程極 限 我們可以使用限位開關(guān)來實現(xiàn)上述的操作 當你到達正常的行程極限位置末端時 絞車就會停車 并且你只能夠向相反的方向移動絞車 即遠離極限位置的方向 這里也 需要一個越程限制以防萬一 由于電氣的或者機械的問題 而使絞車的運行超過正常的 極限位 如果你碰到越程限制器 線形電流接觸器就會打開 因此 絞車將無法被驅(qū)動 超過這個極限位置 如果上述情況發(fā)生 就需要請專業(yè)的技術(shù)人員來檢查導致碰到越程 限制器的具體原因 然后 你就能夠用起動器內(nèi)部的彈力恢復撥動開關(guān)來處理越程的問 題 而不是使用跳閘器或是手工切斷電流接觸器 變速的必要條件 當然 簡單的定速起動器被變速驅(qū)動器所取代 這就使事情開始變得有趣起來了 至少 你需要在控制操作臺上增加一個速度表盤 操縱桿是一個較好的操作接口 由于 它使你對部件的移動有一個更直觀的控制 不幸的是 你不能僅僅從你的本地控制臺去發(fā)命令控制老式的變速驅(qū)動器 此外 1 你不能希望它在初始階段 就能安全而可靠的提升與下放設備 大多數(shù)的變速驅(qū)動器不 能實現(xiàn)上述的要求 因為它們并不是設計用來做提升工作的 驅(qū)動器需要設置成在制動 器松開之前 就能夠在電動機上產(chǎn)生扭矩 并且 當停車時 即在扭矩撤銷之前 制動 器將先動作 許多年來 直流電動機和驅(qū)動器提供了一些普遍的解決方案 如它們在各種速度時 都具有良好的力矩特性 對于大多數(shù)的絞車所需求的大型直流電動機是很貴的 那要比 同類型的交流電動機貴得多 雖然 早期的交流驅(qū)動器不是非常有用 如它們有一個非 常有限速度適用范圍 而且僅產(chǎn)生低速小扭矩 如今 隨著直流驅(qū)動器的發(fā)展 低成本 而且大量可用的交流電動機的出現(xiàn) 導致了一場交流驅(qū)動的革命 變速交流驅(qū)動器有兩個系列 變頻轉(zhuǎn)換器已經(jīng)家喻戶曉 而且的確很容易使用 這 些驅(qū)動器將交流轉(zhuǎn)換成直流 然后 再把它轉(zhuǎn)換回交流 轉(zhuǎn)換后的交流已經(jīng)是不同頻率 的 如果驅(qū)動器產(chǎn)生 30Hz 的交流 一臺正常的 60Hz 的電動機將以一半的速度運行 從 理論上說 這非常好 但是 在實際中 這將會有很多的問題 首先 一臺典型的 60Hz 的電動機在線性頻率低于 2Hz 或是 3Hz 的區(qū)域會出現(xiàn)誤差 并且 開始嵌齒 即急推 猛 拉 或是停車 這將限制你的速度范圍低于 20 1 幾乎不適應于運行階段的細微調(diào)節(jié) 其次 許多低成本的轉(zhuǎn)換器也不能夠在低速時提供額定扭矩 使用這些驅(qū)動器 將導致 急速移動 或是對于提升部件完全的失效 準確地說 當你試圖去平穩(wěn)的提升一臺科學 儀器時 你不愿看到這樣的情況 一些新型的變極器是閉環(huán)系統(tǒng) 從電動機獲得反饋 提 供更加準確的速度控制 并且使電動機將會工作的相當好 交流驅(qū)動器的另一個系列是流量矢量型驅(qū)動器 這些元器件要求在電動機的主軸上 安裝編碼器 使用這些編碼器會使驅(qū)動器可以準確地監(jiān)控電機電樞的旋轉(zhuǎn) 處理器測定 了準確的磁性流量的矢量值 這些值要求使電樞在給定的速度下旋轉(zhuǎn) 這些驅(qū)動器允許 有無窮大的速度 因此 你實際能夠在零速度時就產(chǎn)生額定扭矩 這些驅(qū)動器所提供的 準確的速度和位置的控制 使這些驅(qū)動器在高性能應用方面受到歡迎 基于 PLC 的控制器提供有系統(tǒng)狀態(tài)和控制選項 這個屏幕展示給操作者全面的訪問 卡內(nèi)基霍爾德的九層電梯提升的控制面板 基于 PLC 的系統(tǒng) 一臺 PLC 的全稱是可編程序邏輯控制器 首先 PLC 的控制器發(fā)展到取代了基于五六 十年代的工業(yè)控制系統(tǒng)的繼電器 它們工作在室內(nèi)的惡劣的工業(yè)環(huán)境中 這些是模塊化 的系統(tǒng) 它們具有大量的各種各樣的 I O 模塊 這些模塊化的系統(tǒng)可以很容易的實現(xiàn)把 半自定義的硬件配置組裝起來 而這樣得到的配置的價錢也很合理 這些模塊包括 位 置控制模塊 計數(shù)器 A D 和 D A 轉(zhuǎn)換器 以及各種實體狀態(tài)或是物理接觸閉式輸出模塊 大量不同類型的 I O 元器件和 PLC 的模塊屬性使得它成為一條有效的途徑去組裝自定義 和半自定義的控制系統(tǒng) 對于 PLC 系統(tǒng)的最大的不足就是缺少真實的大量的顯示功能 從而告訴你 PLC 正在 做什么和幫助你對 PLC 進行編程 第一臺被用于大型娛樂場所的專業(yè)的 PLC 系統(tǒng)之一 是在拉斯維加斯的原米高梅電 影制片公司 現(xiàn)在的貝利公司 的搭車和四輪馬車系統(tǒng)上 許多的制造商提供了標準的基 于 PLC 的系統(tǒng)和半自動化聲學的標志的主機 設定命令行解釋器的位置 以及提升控制 系統(tǒng)也是可用的 使用標準的模塊去組構(gòu)用戶自定義系統(tǒng)的能力是基于 PLC 的控制器的 2 最大的優(yōu)勢 高端控制器 對于復雜的傳動裝置 控制器開始變得復雜 超過了速度 時間以及位置控制 它 們包括寫出復雜的指令 記錄輪廓線的移動 以及處理可以立即運行的多點指令的能力 許多大型的歌劇院正向著點提升系統(tǒng)的方向發(fā)展 在那里為每一條提升繩索配置有 一臺獨立的絞車 那些繩索等同于每條電路的調(diào)光器 當多臺絞車被用來提升單個的部 分時 這些絞車必須完全的同步 或是載荷能夠轉(zhuǎn)移 如此會導致一臺單獨的絞車變得 有過載的危險 控制系統(tǒng)必須能夠使被選的絞車保持同步 或是在一臺絞車不能夠保持 與其他絞車同步時 能提供高速的同等的停車能力 對于一臺典型的高速達 240 英尺 分 鐘和一臺要保持絞車的彼此間的速度誤差在 1 8 分之內(nèi)的設備 你只有少于三微秒的時 間去確認問題 并嘗試糾正錯誤的絞車速度 在確定你失敗后 你起動組中所有絞車的 停車 這將需要大量計算 快速 I O 接口 以及好用的寫入軟件 對于大型的繩索控制系統(tǒng)有兩種非常不同的解決方法 首先是 使用單獨的控制臺 對于一般的問題而言 這樣的控制臺應該安裝在適合于操作者視角的位置 然而 這不 僅不能夠從一個角度到另一個角度觀察 而且還不可以從一條指令到另一條指令的控制 這些困難已經(jīng)被部分解決 通過使用安裝在不同位置的視頻攝像機 而且這些攝象機連 接于三維屏幕圖形 這些圖形使得操作者可以從任意的視角去觀察在三個坐標方向上的 預期的繩索運動 這些可以使得操作者 從一個適合他在實際的操作臺處的視角 或是 實際的閉環(huán)電路照相機的視角 來觀察在屏幕上的繩索的運動 對于有內(nèi)部關(guān)聯(lián)的部件 的復雜的移動 上述的觀察使得實現(xiàn)控制和查出故障原因變得更加簡單 另一個解決的方案就是分布式系統(tǒng) 這個系統(tǒng)使用了多個輕便的控制臺 這將允許 不同的操作者以同樣的方式控制傳動裝置的不同方面 我們已經(jīng)改進了手動控制裝置 一個生動的例子 就是在倫敦中部一個蔬菜花卉市場的皇家歌劇院使用了上述的方案 在那里用十個控制臺控制著 240 臺電動機 每個控制臺有五個錄音重放裝置 并且已經(jīng) 被開啟 以便于每臺電動機被指派給一個單獨的控制臺 一位操作者和一個控制臺就能 夠控制所有的裝置 但是 常常是一個控制臺可能是運行臺幕的提升 另一個控制臺是 控制臺上的傳動裝置 以及第三個控制臺被用來在后臺將必要的背景畫面放下 刃口式輕便的控制臺允許多位操作者從最優(yōu)點出發(fā)來控制機器的運動 并且提供三 維圖象的顯示 結(jié)論 有巨大變化的繩索控制系統(tǒng) 已經(jīng)從按鈕式的工作站發(fā)展到復雜的多用戶的計算機 化的控制系統(tǒng) 當要購買繩索控制系統(tǒng)時 你總是可以找到滿足你需要的 控制系統(tǒng)最 重要的性能是安全性和可靠性 這些是有真實價值的性能 而且你會期望能以一個合適 的價格買到這樣的安全性 與某個確定的產(chǎn)品制造商共事 他會使你知道如何進行安裝 而且 他將會讓你和用戶接觸 那些用戶有著與類似的要求 71