摘要
首鋼第二煉鋼廠始建于1985年，1987年建成投產(chǎn)。兌鐵跨和出鋼跨共有5部3506015t鑄造吊車中，主要從事給210t轉(zhuǎn)爐兌鐵水和吊運(yùn)鋼水包作業(yè)，其中有3部吊車是從比利時(shí)賽蘭鋼廠引進(jìn)的二手設(shè)備，這3部吊車分別建造于60年代后期和70年代初期，接觸器等主要電器件已經(jīng)嚴(yán)重老化，影響吊車的正常運(yùn)行。1987年建廠初期就對(duì)其中1臺(tái)吊車進(jìn)行了電氣改造，但是接觸器的選型極不成功，給日常維護(hù)和正常生產(chǎn)帶來不少麻煩。
1997年我們?cè)俅螌?duì)該車進(jìn)行了電氣改造，選用的是ABB公司生產(chǎn)的IORC型拍合式接觸器，之后以同樣方案先后對(duì)另2部吊車也進(jìn)行了改造。改造至今，這3部3506015t鑄造吊車運(yùn)行非常穩(wěn)定，在年產(chǎn)已達(dá)到495萬噸的煉鋼生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用。
關(guān)健詞 3506015t鑄造吊車 ABB IORC型拍合式接觸器
一、3506015t鑄造吊車簡介
3506015t鑄造吊車主要由橋架、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、主小車、副小車、電氣設(shè)備、附屬鋼結(jié)構(gòu)等部分組成，有350t主起升、60t副起升、15t副起升、大車、主小車和副小車6個(gè)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，主要技術(shù)參數(shù)為：
二、主起升減速機(jī)的傳動(dòng)方式
主起升減速機(jī)為棘輪棘爪減速器方式，即由兩臺(tái)電機(jī)經(jīng)過棘輪棘爪減速器連接在一起，其特點(diǎn)是：
1、棘輪棘爪2臺(tái)電機(jī)之間能夠起到一個(gè)軟連接的作用，當(dāng)1臺(tái)電機(jī)起動(dòng)快、速度快時(shí)，通過棘輪棘爪其相應(yīng)承受的載荷就大，而另1臺(tái)電機(jī)承受的載荷就輕，通過電氣控制，可以讓起動(dòng)快、承受載荷大的電機(jī)速度降低，其相應(yīng)承受的載荷就逐漸移至另1臺(tái)電機(jī)上，最終達(dá)到力矩均衡。
2、當(dāng)1臺(tái)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，利用棘輪棘爪的相對(duì)滑動(dòng)，另1臺(tái)電機(jī)可以將重物起升到所需高度、將重物放置在指定位置。
棘輪棘爪的這一特性就決定了，當(dāng)單臺(tái)電機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)、電氣元件均要能承受正常情況下2倍的工作載荷。
三、主起升控制系統(tǒng)的原理介紹
主起升系統(tǒng)為固定勵(lì)磁動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)，采用2臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子回路串五段電阻，由6臺(tái)ABB IORC800 30F接觸器分別控制2臺(tái)主起升電動(dòng)機(jī)的上升、動(dòng)力制動(dòng)和下降，由5臺(tái)ABB IORC420 40F接觸器同時(shí)控制2臺(tái)主起升電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻的切除與接入，主令控制器為上升1～4檔，下降1～4檔及0位檔。
1、上升控制
1.1上升1檔：2個(gè)ABB IORC800 30F型上升接觸器得電，電動(dòng)機(jī)先有提升力矩，之后抱閘觸器得電→抱閘打開，此時(shí)轉(zhuǎn)子接入全部電阻，電動(dòng)機(jī)以最軟的特性加速到上1檔的速度。
上1檔僅作為拉緊鋼絲繩用，特別是在吊額定負(fù)載時(shí)不允許停留，否則鋼包、鐵包會(huì)下溜。
1.2上升2檔：一級(jí)ABB IORC420 40F型加速接觸器得電動(dòng)作→切除第一段轉(zhuǎn)子電阻，電動(dòng)機(jī)第二次加速到2特性與負(fù)載線交點(diǎn)上穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)時(shí)間繼電器動(dòng)作，為第2檔做好準(zhǔn)備。
1.3上升3檔：二級(jí)ABB IORC420 40F型加速接觸器得電動(dòng)作→切除第二段轉(zhuǎn)子電阻，電動(dòng)機(jī)第三次加速到3特性與負(fù)載線交點(diǎn)上穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)時(shí)間繼電器動(dòng)作，為第四檔做好準(zhǔn)備。
1.4上升4檔：三級(jí)ABB IORC420 40F型加速接觸器得電動(dòng)作→切除第三段轉(zhuǎn)子電阻，電動(dòng)機(jī)第四次加速到上4，同時(shí)時(shí)間繼電器動(dòng)作，使四級(jí)ABB IORC420 40F型加速接觸器得電動(dòng)作→切除第四段轉(zhuǎn)子電阻，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)加速，直到上4特性與負(fù)載平衡，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在上4特性上高速運(yùn)行。
上4檔運(yùn)行時(shí)，保留了一段軟化電阻，特性稍軟。
2、下降控制
2.1下降1檔：2個(gè)ABB IORC800 30F型動(dòng)力制動(dòng)接觸器得電，電動(dòng)機(jī)定子接入直流電，產(chǎn)生固定磁場。同時(shí)抱閘打開，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在吊重的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子繞組切割直流磁通，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，感應(yīng)電流在磁場中受力，從而產(chǎn)生制動(dòng)電流，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入動(dòng)力制動(dòng)狀態(tài)。
下降1檔時(shí)，一、二級(jí)ABB IORC420 40F型加速接觸器同時(shí)得電，切除了第一、二段轉(zhuǎn)子電阻，得到動(dòng)力制動(dòng)最低下降轉(zhuǎn)速。
2.2下降2檔：二級(jí)ABB IORC420 40F型加速接觸器失電，相應(yīng)接入第二段轉(zhuǎn)子電阻，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在下2檔動(dòng)力制動(dòng)特性上，得到較低下降轉(zhuǎn)速。
2.3下降3檔：一級(jí)ABB IORC420 40F型加速接觸器失電，相應(yīng)轉(zhuǎn)子電阻全部串入，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在下3檔動(dòng)力制動(dòng)特性上，得到中等的下降轉(zhuǎn)速。
2.4下降4檔：2個(gè)ABB IORC800 30F型接觸器失電，動(dòng)力制動(dòng)狀態(tài)解除，動(dòng)力制動(dòng)接觸器失電，同時(shí)2個(gè)ABB IORC800 30F型下降接觸器得電，電動(dòng)機(jī)定子接入反向電源，此時(shí)抱閘仍在打開狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)開始電動(dòng)下降，一～五級(jí)ABB IORC420 40F型加速接觸器根據(jù)時(shí)間原則順序得電，電動(dòng)機(jī)逐級(jí)加速，在第五級(jí)加速接觸器得電后，轉(zhuǎn)子電阻全部切除，這樣在第三象限內(nèi)實(shí)現(xiàn)了從1到4的特性過渡，從第三象限超過同步轉(zhuǎn)速過渡到第四象限內(nèi)，當(dāng)制動(dòng)力矩負(fù)載力矩平衡，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，以最高轉(zhuǎn)速下降。
從下降4檔拉回零位時(shí)，由再生制動(dòng)返回動(dòng)力制動(dòng)，同時(shí)低速檢測裝置投入，當(dāng)速度降到預(yù)先設(shè)定的數(shù)值時(shí)，低速檢測裝置釋放，動(dòng)力制動(dòng)結(jié)束→抱閘制動(dòng)停車。
無論主令控制器怎樣從下降4檔快速拉回零位，均能保證系統(tǒng)自動(dòng)經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的動(dòng)力制動(dòng)過程。
本系統(tǒng)設(shè)有過流、直流欠電流、超速保護(hù)，以及限制“上升”或“下降”、“動(dòng)力制動(dòng)”過渡過程時(shí)間保護(hù)功能，無論從零位檔到上升4檔或從從零位檔到下降4檔及從下降4檔到零位檔的過渡過程中，1檔到3檔的停留時(shí)間不允許超過7秒，否則時(shí)間繼電器會(huì)斷開控制回路，使運(yùn)行停止。
結(jié)束語
ABB公司IORC型拍合式接觸器應(yīng)用在我廠的3部3506015t鑄造吊車上已經(jīng)有5～10年的時(shí)間，這期間，我廠的煉鋼生產(chǎn)已由1997年的395萬噸增加到現(xiàn)如今的500萬噸，而改造后的這3部吊車，在環(huán)境溫度高（電氣室內(nèi)沒有空調(diào)）、金屬粉塵高和生產(chǎn)作業(yè)率逐年提高的條件下，一直穩(wěn)定、無故障運(yùn)行，其優(yōu)質(zhì)的技術(shù)性能和可靠的質(zhì)量保證贏得了我廠的廣泛贊譽(yù)。
參考文獻(xiàn)
1.《首鋼第二煉鋼廠BC跨204#天車設(shè)備改造主起升使用說明》
2.《ABB低壓控制及自動(dòng)化產(chǎn)品產(chǎn)品資料》
相關(guān)鏈接：
ABB拍合式接觸器的適用范圍：作為ABB公司提供的特殊設(shè)計(jì)產(chǎn)品，主要用于控制電動(dòng)機(jī)及額定工作電壓交流5001000V或直流60010001500V的電力線路。尤其滿足需要在嚴(yán)酷條件下，仍需要高性能表現(xiàn)的許多工業(yè)應(yīng)用場合。
ABB拍合式接觸器的產(chǎn)品概述：ABB拍合式接觸器的電磁系統(tǒng)、主極和輔助觸頭組均安裝在一個(gè)主框架上。這種設(shè)計(jì)方案為標(biāo)準(zhǔn)接觸器和非標(biāo)定制接觸器的制作都帶來了極大的靈活性。而且，根據(jù)用戶需求，可以改變主極的數(shù)量和類型。無論是否串接磁吹線圈，單極均允許通過額定電流。可提供標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作型、定時(shí)型、可調(diào)節(jié)型常開和常閉輔助觸頭。控制電源、應(yīng)用場合的特殊性要求決定了電磁系統(tǒng)得優(yōu)異性能。
ABB拍合式接觸器的產(chǎn)品特性：
? 低壓大規(guī)格、重負(fù)載接觸器市場的領(lǐng)導(dǎo)者
? 產(chǎn)品種類齊全，規(guī)格范圍廣泛，特別適用于嚴(yán)酷條件下仍要求產(chǎn)品擁有高性能表現(xiàn)的工業(yè)應(yīng)用場合
? 具有成功應(yīng)用于起重機(jī)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)
? 根據(jù)要求，提供不同種類、數(shù)量的輔助觸點(diǎn)
? 滿足重負(fù)載、高負(fù)荷率、高操作頻率使用要求
? 保障設(shè)備安全、長期、穩(wěn)定運(yùn)行
? 磁吹滅弧系統(tǒng)設(shè)計(jì)，超強(qiáng)滅弧能力，使用壽命更長
? 安裝、維護(hù)簡單，省時(shí)省力，節(jié)約成本
? 已獲CCC認(rèn)證，采購方便
