船舶起货机电气控制系统.doc

船舶起货机电气控制系统船舶起货机是远洋船舶甲板机械最典型的设备之一。其结构复杂，难于管理，专业性强，不易掌握。船舶起货机多采用传统的继电器-接触器控制系统，该控制方式故障率高，可靠性和可维护性差，灵活性和扩展性也很差，所以有必要采用PLC控制技术来取代。5.5.1 起货机工作原理起货机控制系统一般包括主令控制器、控制保护电路、主电路和保护检测等环节，其原理方框图如图5-24所示。5.5.2 起货机的控制要求起货机的控制在保证满足提升、下降、停车和调速基本工艺的前提下，工作效率和可靠性要高，且操作灵活。具体要求如下： 为加快启动过程，降低接触器的断开电流，当手柄从零位快速扳到提升或下降的高速挡时，应能逐级延时起动，起动时间应小于2s。 为了减轻电磁制动器的负担，缩短制动过程，当手柄从高速挡快速扳到停车时，应有三级制动过程，即：转速高时的单独电气制动；速度降低到一定值后的电气与机械联合制动以及速度接近零时的单独机械制动，直到停车。另外，制动时间应小于1s。 下降货物时，应有电气制动以保证货物匀速下降；在起动时应先接通低速绕组电源后才能松开电磁制动器；在换挡过程中，起货电机应总有一个绕组通电，比如在提升货物时，中速绕组通电低速绕组才能断电，高速绕组通电，中速绕组才能断电。 为了防止发生中速绕组和高速绕组的反接制动，避免过大的冲击电流，当控制从提升高速挡快速扳到下降的高速挡时，应首先实现从高速挡到零的自动制动停车过程，然后再实现零位到反方向高速挡的自动起动过程。 中速绕组通电时电磁制动器不能抱闸，或者当电磁制动器抱闸时，中速和高速绕组应立即断电。 当风机运行后才能起动起货机。风机故障停止运行时，起货电动机只能在低速状态下运行，以便放下货物。 应具有失压保护，单相保护、过载保护和短路保护等保护措施。交流船舶电动起货机用于船上货物的装卸，其驱动电机一般采用变极变速笼型转子电动机，以满足起卸货在不同工况的变速需求。三速交流起货电动机的定子内设有3套各自独立的绕组，对应不同的极对数（如JZF2-H-6型三速笼型转子电动机3套绕组所对应的极对数分别为4极、8极和28极），其中中间极（8极）为额定级，少极（4极）为快速级，多极（28极）为慢速级。由于变极变速是恒功率负载特性，所以少极绕组工作时，只允许提升1/2额定负载以下的货物，以获得轻载及空钩快速提升，而多极（28极）工作时，可以保证货物安全着落。10.2.1 三速起货电动机的控制要求(1) 使用简单主令控制器完成起货机提升一档（低档）、二档（中速）、三档（高档）和下降一档、二档、三档的速度控制，控制器中间为零位，并可用“紧急停车”按钮实现应急状态下的停车。(2) 在加速换挡过程中电磁制动器保持释放、且当高速绕组接通后才能断开低速绕组，以防换挡过程中电动机失电。(3) 当手柄从零位直接至高速档时，能逐级按以下顺序自动起动：低速绕组通电后制动器松闸，0.4 0.6s后中速绕组接通，断开低速绕组，0.9 1.1s后高速绕组接通，断开中速绕组。(4) 当手柄从高速档迅速至零位时，能按下顺序实现三级制动停车：首先高速、中速绕组立即断开，低速绕组和方向接触器维持闭合，进入再生制动，0.5 0.9s后电磁制动器抱闸制动，实现再生制动与机械制动同时联合制动，0.2 0.3s后低速绕组断开，进入单一的机械制动。(5) 具有逆转矩控制功能。在高速档突然换向时，首先如(4)所述实现三级制动，在电磁制动器抱闸制动后0.5 0.6s后再如(3)所述进入反向逐级自动起动。(6) 风机要与主电机联锁。当主电机过载时风机应继续运行，当风机出现过载故障时，起货机仅可使用下降一档（低速）下放重物。(7) 当主电机出现非临界高温时，起货机应能自动降至低速档，而当出现临界性高温或其他故障时，应能自动紧急停车。此类停车与按下“紧急按钮”一样，均要求将手柄放至零位后才能复位。(8) 对各类故障应具有声光报警，并能予以消声应答。