1  引言

      橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，構成矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。

　　橋式起重機廣泛地應用在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機可分為普通橋式起重機、簡易粱橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。本文主要利用臺達VE系列和B系列變頻器通過分別驅動的方式使橋式起重機平穩運行。

　　2  橋式起重機

　　2.1 工藝結構

      普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構、橋架金屬結構組成。起重小車又由起升機構、小車運行機構和小車架三部分組成。

　　提升機構包括電動機、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動卷筒轉動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機構和小車運行機構等部件的機架，通常為焊接結構。

　　起重機運行機構的驅動方式可分為兩大類：一類為集中驅動，即用一臺電動機帶動長傳動軸驅動兩邊的主動車輪；另一類為分別驅動、即兩邊的主動車輪各用一臺電動機驅動。中、小型橋式起重機較多采用制動器、減速器和電動機組合成一體的“三合一”驅動方式，大起重量的普通橋式起重機為便于安裝和調整，驅動裝置常采用萬向聯軸器。

　　普通橋式起重機主要采用電力驅動，一般是在司機室內操縱，也有遠距離控制的。起重量可達五百噸，跨度可達60米。

　　2.2 驅動需求

　　橋式起重機作為搬運大且重的物品的通用裝備，對驅動機構有特殊要求：

　　（1）起重機應具有大的啟動轉矩，通常超過150%的額定轉矩，若考慮超載實驗等因素，至少應在起動加速過程中提供200%的額定轉矩。

　　（2）由于機械制動器的存在，為使變頻器輸出轉矩與機械制動器的制動轉矩平滑切換，不產生溜鉤現象，必須變頻器啟動信號與機械制動器動作信號的控制時序。

　　（3）當起升機構向下運行或平移機構急減速時，電動機將處于再生發電狀態，其能量要向電源側回饋，必須根據不同的現場情況研討如何處理這部分再生能量。

　　（4）起升機構在抓吊重物離開或接觸地面瞬間負載變化劇烈，變頻器應能對這種沖擊性負載進行平滑控制。

　　3  變頻驅動控制

　　3.1抱閘驅動控制

      針對橋式起重機的特殊要求，臺達VFD-VE系列變頻器設計了客制化的專用驅動功能。通過變頻器的多功能端子實時檢測輸出電流和輸出頻率兩個變量，控制起重機包閘系統動作，如圖1所示。在啟動時當輸出電流和輸出頻率同時大于設定值時，打開包閘；在天車停止時，如果輸出頻率和輸出電流任一小于設定值時，則包閘關閉。這種方式可以充分保證了變頻器能夠提供足夠轉矩的同時保證了系統的安全。

圖1 臺達變頻器抱閘驅動控制

　　3.2 起升驅動控制

　　變頻器的容量必須大于負載所需求的輸出，即： 

　　式中 ——過載系數1.33

　　——負載要求的電動機軸輸出功率，kW

　　——電動機效率

　　——電動機的功率因數