港口电气维修 季本山 主讲

项目5 现代港口电气控制屏维修分析 模块1 变频调速控制电路 振华港机集装箱桥吊起升机构线路故障分析 模块２ 集装箱桥吊起升机构电气控制 模块1　变频调速控制电路 模块２　集装箱桥吊起升机构电气控制 OVER

情景设计 为什么要使用变频调速？ 分析过程

一、 变频器 用改变电源频率的方法实现三相笼型异步电动机的无级调速，而且不影响电动机的原有机械特性，传统的方法采用电动机－发电机组即变频机组，目前正在得到广泛采用的是静止的变频装置即变频器调速方法。这里主要介绍变频器的调速方法。变频器的广泛使用是由于电子技术的发展，使得变频调速的性能越来越好，而价格大幅度的下降的结果。

变频器按变频的原理分为两种：交－交变频器和交－直－交变频器。前者是将频率固定的交流换成频率连续可调的交流电源，其优点是没有中间环节，变换效率高，但其连续可调的频率范围较小，可以用于容量较大的低速拖动系统中。后者又可分为电压型和电流型的两种，它是先将交流电经整流后变成直流电，再经过逆变电路，把直流变换成频率连续可调的交流电。由于用电子电路实现直流电转变成交流电容易控制，因而频率的调节范围与变频后电动机特性的改善等方面都具有明显的优势，因此在实际使用中，这种类型的变频器使用得最多。

变频器分类： 变频器按变频的原理分为两种：交－交变频器和交－直－交变频器。 交－交变频器是将频率固定的交流换成频率连续可调的交流电源，其优点是没有中间环节，变换效率高，但其连续可调的频率范围较小；交－直－交变频器又可分为电压型和电流型的两种，它是先将交流电经整流后变成直流电，再经过逆变电路，把直流变换成频率连续可调的交流电。

按控制方式也可分为两种，即开环控制和闭环控制。开环控制有V／F控制方式，闭环控制有矢量控制等方式。 原理：在改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定。 （2）矢量控制 矢量控制的变频器调速范围大，一般在1：100以上；速度响应性极高，适合于急加速、减速运转和连续运转，能适用任何场合。

种种变频器实物图

二、变频器调速控制电路 （有级）

二、变频器调速控制电路 （无级）

知识拓展 三、位置传感器 为了提高工作的可靠性和电器的使用寿命，适应更高的操作频率，近年来逐步推广使用晶体管无触点行程开关，又称接近开关。接近开关是一种非接触型的物体检测装置，当有某种物体与之接近到一定距离时，就发出动作信号，以控制继电器或逻辑元件。它的用途除行程控制和极限保护外，还可用作检测金属体的存在、高速计数、测速、定位、变换运动方向、检测零件尺寸、液面控制、作无触点按钮等，具有工作可靠、寿命长、消耗功率低、操作频率高以及能适应恶劣的工作环境等特点。接近开关的原理以高频振荡型为最常用，常用系列有LJ、LXJ和LXU等。

磁性开关(磁力式接近开关)是一种非接触式位置检测开关,这种非接触位置检测不会磨损和损伤检测对象物,响应速度快.现代起重机经常使用.

光电开关通常在环境条件比较好、无粉尘污染的场合下使用，光电开关工作时对被测对象几乎无任何影响。 电路原理图 　　　　　　　 电气图形符号

光纤式光电开关

位置传感器图形

四、调速控制程序故障分析 学会用西门子S7系统编辑中监视功能来发现 控制系统的故障.

情景设计 振华港机集装箱桥吊电气控制系统维修 分析过程

起升电气驱动主要知识内容 一、交流驱动系统 二、集装箱岸边装卸桥

一、交流驱动系统 1、功率因数基本上接近1。 2、较小的谐波电流，可以不增加谐波滤波装置。 3、维护保养方便，节省了大量维护费用和维护时间。 4、电动机的速度响应好，最高速度比直流电机高。 5、全封闭型，耐恶劣环境的性能好。

二、集装箱岸边装卸桥 １、岸桥电气驱动和控制的基本特征 ２、岸桥对交流驱动的特殊要求 ３、起升电气驱动电路 1）起重机向重、高、大、速度更快的方向发展 2）具有起升防下坠功能 3）通讯网络的普遍使用 4）半自动、全自动操作的实现 5）小车防摇系统的不断改进 ２、岸桥对交流驱动的特殊要求 1）恒功率控制 2）当电机处于发电机运行状态时的能量处理 ３、起升电气驱动电路

岸桥供电系统图

三、集装箱岸桥起升机构电控故障维修

三、集装箱岸桥起升机构的保护 软件保护 按钮、限位开关、继电器和接触器以及空气开关的辅助触点等输入设备接到PLC的输入模块上，在PLC程序中利用这些输入信号对各种输出进行相关的连锁条件设置。当PLC监控到输入设备的各种异常变化时，切断相关电路，这叫做软件保护。如： （1） 起升电机制动器接触器检查，如果检查到制动器命令和制动器接触器触点输入不一致达1.5秒，停止继电器失电。 （2）起升电机制动器释放检查，如果检查到制动器释放限位输入和制动器接触器触点输入不一致达1.5秒、停止继电器失电。 （3）起升电机制动器抱闸检查，如果检到马达制动器释放限位输入和制动器命令输出不一致达1.5秒，停止继电器失电。 （4）起升着箱及松绳保护:当PLC检测到着箱,将不允许继续下降,而只能慢速起升, 直到该状态解除。

三、集装箱岸桥起升机构的保护 （3）超高保护：主要指起升超高限位（又叫重锤或上极限），极限限位动作将切断起升电路，停止当前动作，制动器抱闸，必须按旁路按钮才能退出。 （4）起升过载保护：轮胎吊装有一套重量传感装置。包括小车架上四个插销式重量传感器，右联动台上的液晶显示屏可以显示起升重量。另外，司机室的联动台上有一个超重指示灯，当负载超过额定负载100%，但不到110%时，该指示灯亮，并且蜂鸣器报警，但能慢速上升；当负载超过110%时，延时1.5秒停止上升，超重指示灯亮，同时蜂鸣器报警，起升只能下降，不能上升，小车和大车也不能动作，必须将故障复位后方可动作。 （5）变频器过热保护: 当驱动柜内部温度超过允许值时停止机构的运行。 此外，任何一个变频器跳闸故障将通过打开变频器故障触点，切断电路并停止当前动作，可通过按故障复位按钮来复位清除掉产生故障的变频器。

三、集装箱岸桥起升机构的保护 硬件保护： 在出现设备错误或轮胎吊处于危险状况时，安全措施确保轮胎吊马上停止错误动作，并报警提示。因为这种保护一般是使用保护电器的触点来切断PLC外部的硬件回路，因此叫做硬件保护。 （1）紧停保护： 当轮胎吊处于紧急状况，按此按钮。控制立即断开，所有制动器立即制动。紧停按钮安装在电气房侧、柴油机侧大梁，小车架以及司机室联动台上。紧停后，必须按复位按钮一次，起升变频器才能重新启动运行。 （2）起升超速开关： 起升卷筒装有一个超速开关，起升、下降转速超过额定转速的115%时，超速开关动作，切断电路。同时，控制合指示灯闪烁。必须按复位按钮一次，起升变频器才能重新启动运行。

三、集装箱岸桥起升机构电控故障维修

三、集装箱岸桥起升机构电控故障维修

三、集装箱岸桥起升机构电控故障维修

项目5 现代港口电气控制屏维修分析 模块３：门机起升机构电气线路组成 模块４：门机起升机构电控故障分析 常州基腾门机起升机构电气控制故障维修 OVER

情景设计 MQ2533型门机在装卸货物的时候，制动效果不好，要求对其进行维修。 分析过程

门机电源馈电系统原理图

门机交流驱动系统主电路

门机起升机构电原理图

门机起升机构电气控制程序 起升机构线路简易分析： 说明：起升机构由支持机构和开闭机构组成，支持机构和开闭机构在外围线路方面几乎相同，对起升机构的线路分析仅以支持机构INV1为例分析。 主回路三相电源经H1Q1开关、H1IND输入电抗器输入到支持变频器R S T端作为变频器输入电源，变频器进行速度调整后，从U V W端输出，经H5KM1接触器输出到起升电机进行速度控制，同时经分支回路G4KM1接触器输出到8台行走电机进行速度控制，这两个机构在逻辑控制上有可靠的电气互锁，内部控制参数由PLC经变频器S5端子进行切换，电机下降、停止时反馈到直流母线上能量由ZD1、ZD2制动单元经过制动电阻按要求进行能量释放。

门机起升机构电气故障表

门机起升机构电气故障表

用S7-300编程的监视功能分析故障