起重机调压调速控制器在桥式起重机中的应用

     随着电子技术的日益发展，起重机电气调速系统越来越向智能化发展，如今的变频调速、

定子（转子）调压调速逐步取代过去的常规调速方式。无论是使用过程中的便捷化、还是

维护简易化，都不可同日而语。

    近日，公司应客户要求制作了一台桥式起重机，其电气系统采取调压调速控制器，结合联动控制台主令信号输入，进而控制电动机速度，已达到系统调速目的。下面详细介绍一下起重机调压调速控制器在桥式起重机中的应用。

一、 起重机调压调速控制器概况

1、 控制调速器功能框图

    QY2/T 起重机调压调速控制器是根据起重机运行特点开发的专业调速产品，采用了先进的软硬件技术，主要技术指标达到国际先进水平：主令信号（220V）直接输入，控制器内部光电转换；输出以内部晶闸管换向代替外部接触器换向。不仅简化外部电路设计，而且提高了系统应用的可靠性。控制性能更为优越，而且降低了系统应用的造价，特别适用于重级工作制且处于恶劣环境中

起重机的驱动和控制。图1-2是起重机调压调速控制器功能框图。

2、 控制原理介绍

QY2/T 控制器把两种传统的调速方式有机地结合起来用于控制三相交流绕线

电机： 

通过控制定子回路晶闸管导通角来控制电动机定子电压。 

通过改变电动机转子电阻，改变电动机的机械特性。 

两种调速方式的结合产生了非常好的控制效果，两种方式的优点都得到了充

分的发挥。 

在控制器的功率 部分有五组反并联的晶闸管模块 U、V、W 、A、B。U、V、W

导通时，电机输出正向转矩；A、B、W 导通时，电机输出反向转矩。电机转

速由人工通过主令控制器给定，通过速度和电流反馈实现闭环控制。 

闭环控制的原理见图 1-3，图中 Ag 为主令给定，F/V 为频率电压变换，I/V 为电流电压变换，MCU 为单片机，AT 为触发器。来自 Ag、I/V、F/V 的信号经过 MCU 处理通过 AT 形成触发脉冲控制晶闸管的导通角，达到控制电机定子电压，从而控制电机转矩的目的，也即实现对电机转速的控制。

当主令置于 1、2、3 档时，加速电阻串在转子回路中，电动机处于闭环工作状态。当主令置于 4 档时，电机进入开环工作状态，两个加速接触器分别在 25HZ（50％速度）和 12.5HZ（75％速度）时动作，分别将两段加速电阻短接，以平稳加速至全速。加速过程中切换时的峰值电流限制在满载电流的两倍以内。当主令从 4 档回到其他档时，两个加速接触器立刻释放，将所有电阻串接回转子回路，同时电机重新进入闭环工作状态。

二、 运行方式介绍

1、 重载起升

当主令控制器为上升某一档位时，软件保证上升晶闸管组导通，电机通电，

随后制动器打开，电机启动，通过主令控制器的速度给定和转子频率、定子

电流反馈，系统进入闭环控制状态。主令为全速时，电机平稳加速至全速。

如果主令控制器从全速档退回慢速档，电机转速迅速降低，自动进入闭环控

制状态而稳定在所给定的速度上。主令回零时，依靠负载的重力使电机迅速

减速到零，当速度接近零时，制动器动作，然后电机断电。 

2、 轻载起升

轻载起升时，加速运行和重载时相同，而减速和制动时有所不同。当主令控

制器从全速档退回慢速档，如果电机在一定时间内没有明显的减速，则会触

发反接，下降晶闸管组导通，电机输出下降转矩，从而迅速减速，当速度接

近给定值时，自动退出反接，上升晶闸管组重新导通，电机稳定在给定速度

上运行。主令回零时，视电机的减速快慢，决定是否输出下降转矩制动，当

速度接近零时，制动器动作。

3、 轻载下降

当主令控制器为下降调速档时，软件首先使上升晶闸管组导通，电机输出上

升转矩，但如果负载极轻，如空钩，则电机不动或下降速度极慢，QY2/T 控

制器判定负载过轻，则上升晶闸管组关断，下降晶闸管组导通，电机下降电

动运行，当速度超过给定值时，控制器自动转为下降晶闸管组关断，上升晶

闸管组导通。当负载重量处于临界状态时，升、降两组晶闸管可能出现多次

通断转换。当主令控制器置下降全速档时，上升晶闸管组关断，下降晶闸管

组导通，即使轻载，也能全速下降。

4、 重载下降

当主令控制器为下降调速档时，软件首先使上升晶闸管组导通，电机通电，

随后制动器打开，此时电机输出上升转矩，控制器进入闭环控制状态，负载

克服上升转矩，按给定的速度下降。当主令控制器为全速下降时，下降晶闸

管组导通，电机处于再生发电状态而全速下降。若从全速下降回到慢速档，

则下降晶闸管组关断，上升晶闸管组导通，在上升转矩作用下，电机迅速减

速，重新进入闭环控制状态。 

不管在何种下降速度，一旦主令控制器回到零位时，控制器以上升转矩进行

制动，电机速度迅速减小，电机速度接近零时，制动器制动，最后电机断电。

如果在规定时间内没有输出制动命令，则控制器强制停机保护。

5、 平移运行

主令控制器在左移位置，正向晶闸管组导通，车子以主令所给定的速度向左

运行；主令控制器在右移位置，反向晶闸管组导通，车子以主令所给定的速

度向右运行。 

当主令控制器在某一调速档时，QY2/T 控制器在闭环控制下按该档速度运行，

当受到某种阻力，如风力或桥架倾斜，控制器在闭环控制下仍然维持该档速

度，若某种阻力消失，平移机构将被加速，当超过给定速度 10%时，正向晶

闸管组关断，反向晶闸管组导通，电机开始减速，由于此时反向转矩不超过

满载启动转矩，所以电机逐渐减速达到所要求的（略高于）速度，若此时平

移机构受到前推力，则反向转矩用以保持速度，若没有前推力，反向晶闸管

组关断，正向晶闸管组导通，平移机构正常运行。 

在任何状态下，主令控制器回零，控制器先以反向转矩进行电制动，速度接

近零时，机械制动器制动。 

控制器运行在某档速度，而主令控制器置反方向档位，控制器立即以反向转

矩进行减速，速度过零后，再加速至该档速度。

三、 起升机构控制图纸设计（平移机构可参考起升机构设计）

                                                                     图3-1

图3-2

图3-3

图3-4

图3-5

图3-6

 参考文献：QY2－□□/T 起重机调压调速控制器使用说明书