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作者：桑建平，首鋼集團北京第二煉鋼廠，高工
摘要：首鋼第二煉鋼廠始建于1985年，1987年建成投產。兌鐵跨和出鋼跨共有5部350/60/15t鑄造吊車中，主要從事給210t轉爐兌鐵水和吊運鋼水包作業，其中有3部吊車是從比利時賽蘭鋼廠引進的二手設備，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嚴重老化，影響吊車的正常運行。1987年建廠初期就對其中1臺吊車進行了電氣改造，但是接觸器的選型極不成功，給日常維護和正常生產帶來不少麻煩。
1997年我們再次對該車進行了電氣改造，選用的是ABB公司生產的IORC型拍合式接觸器，之后以同樣方案先后對另2部吊車也進行了改造。改造至今，這3部350/60/15t鑄造吊車運行非常穩定，在年產已達到495萬噸的煉鋼生產中發揮了巨大作用。
關健詞 350/60/15t鑄造吊車 ABB IORC型拍合式接觸器
一、350/60/15t鑄造吊車簡介
350/60/15t鑄造吊車主要由橋架、大車運行機構、主小車、副小車、電氣設備、附屬鋼結構等部分組成，有350t主起升、60t副起升、15t副起升、大車、主小車和副小車6個運行機構，主要技術參數為：
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項目名稱 |
性能及規格 |
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跨度 |
22m |
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額定起重量 |
主起：350t； 副起1： 60t； 副起2：15t |
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起升高度 |
主起升：28m 副起升：30m |
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額定起升速度 |
主起升：7.07m/min
副起升1：12(min)
副起升2：16.85(min) |
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大車運行速度 |
80(min) |
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主小車速度 |
30(min) |
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副小車速度 |
30(min) |
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調速方式 |
主起升、副起升1、副起升2：轉子串電阻
主小車、副小車： 轉子串電阻
大車： 調壓 |
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主起升接觸器
型號 |
方向及能耗制動接觸器：
ABB IORC800 30F 6臺，線圈DC110V
加速接觸器：ABB IORC420 40F 5臺，線圈DC110V |
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電動機型號 |
主起升：YZR425L-8 280KW 2臺
副起升1：AK7161 135KW 1臺
副起升2：AK5147 47.5KW 1臺
大車：CK6277 27.5KW(直流電動機) 4臺
主小車：AH160L45N—B36 10KW 4臺
副小車：AH160L45N—B36 10KW 1臺 |
二、主起升減速機的傳動方式
主起升減速機為棘輪棘爪減速器方式，即由兩臺電機經過棘輪棘爪減速器連接在一起，其特點是：
1、棘輪棘爪2臺電機之間能夠起到一個軟連接的作用，當1臺電機起動快、速度快時，通過棘輪棘爪其相應承受的載荷就大，而另1臺電機承受的載荷就輕，通過電氣控制，可以讓起動快、承受載荷大的電機速度降低，其相應承受的載荷就逐漸移至另1臺電機上，最終達到力矩均衡。
2、當1臺電機出現故障時，利用棘輪棘爪的相對滑動，另1臺電機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，當單臺電機工作時，電動機、電氣元件均要能承受正常情況下2倍的工作載荷。
三、主起升控制系統的原理介紹
主起升系統為固定勵磁動力制動系統，采用2臺電動機驅動，轉子回路串五段電阻，由6臺ABB IORC800 30F接觸器分別控制2臺主起升電動機的上升、動力制動和下降，由5臺ABB IORC420 40F接觸器同時控制2臺主起升電動機轉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ABB IORC800 30F型上升接觸器得電，電動機先有提升力矩，之后抱閘觸器得電→抱閘打開，此時轉子接入全部電阻，電動機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，特別是在吊額定負載時不允許停留，否則鋼包、鐵包會下溜。
1.2上升2檔：一級ABB IORC420 40F型加速接觸器得電動作→切除第一段轉子電阻，電動機第二次加速到2特性與負載線交點上穩定運行，同時時間繼電器動作，為第2檔做好準備。
1.3上升3檔：二級ABB IORC420 40F型加速接觸器得電動作→切除第二段轉子電阻，電動機第三次加速到3特性與負載線交點上穩定運行，同時時間繼電器動作，為第四檔做好準備。
1.4上升4檔：三級ABB IORC420 40F型加速接觸器得電動作→切除第三段轉子電阻，電動機第四次加速到上4，同時時間繼電器動作，使四級ABB IORC420 40F型加速接觸器得電動作→切除第四段轉子電阻，電動機自動加速，直到上4特性與負載平衡，電動機穩定在上4特性上高速運行。
上4檔運行時，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ABB IORC800 30F型動力制動接觸器得電，電動機定子接入直流電，產生固定磁場。同時抱閘打開，電動機轉子在吊重的作用下轉動，轉子繞組切割直流磁通，在轉子繞組中產生感應電動勢，感應電流在磁場中受力，從而產生制動電流，電動機進入動力制動狀態。
下降1檔時，一、二級ABB IORC420 40F型加速接觸器同時得電，切除了第一、二段轉子電阻，得到動力制動最低下降轉速。
2.2下降2檔：二級ABB IORC420 40F型加速接觸器失電，相應接入第二段轉子電阻，電動機運行在下2檔動力制動特性上，得到較低下降轉速。
2.3下降3檔：一級ABB IORC420 40F型加速接觸器失電，相應轉子電阻全部串入，電動機運行在下3檔動力制動特性上，得到中等的下降轉速。
2.4下降4檔：2個ABB IORC800 30F型接觸器失電，動力制動狀態解除，動力制動接觸器失電，同時2個ABB IORC800 30F型下降接觸器得電，電動機定子接入反向電源，此時抱閘仍在打開狀態，電動機開始電動下降，一～五級ABB IORC420 40F型加速接觸器根據時間原則順序得電，電動機逐級加速，在第五級加速接觸器得電后，轉子電阻全部切除，這樣在第三象限內實現了從1到4的特性過渡，從第三象限超過同步轉速過渡到第四象限內，當制動力矩負載力矩平衡，電動機進入再生發電制動狀態，以最高轉速下降。
從下降4檔拉回零位時，由再生制動返回動力制動，同時低速檢測裝置投入，當速度降到預先設定的數值時，低速檢測裝置釋放，動力制動結束→抱閘制動停車。
無論主令控制器怎樣從下降4檔快速拉回零位，均能保證系統自動經過預先設置的動力制動過程。
本系統設有過流、直流欠電流、超速保護，以及限制“上升”或“下降”、“動力制動”過渡過程時間保護功能，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檔的停留時間不允許超過7秒，否則時間繼電器會斷開控制回路，使運行停止。
ABB公司IORC型拍合式接觸器應用在我廠的3部350/60/15t鑄造吊車上已經有5～10年的時間，這期間，我廠的煉鋼生產已由1997年的395萬噸增加到現如今的500萬噸，而改造后的這3部吊車，在環境溫度高（電氣室內沒有空調）、金屬粉塵高和生產作業率逐年提高的條件下，一直穩定、無故障運行，其優質的技術性能和可靠的質量保證贏得了我廠的廣泛贊譽。
參考文獻
1.《首鋼第二煉鋼廠BC跨204#天車設備改造主起升使用說明》
2.《ABB低壓控制及自動化產品產品資料》
相關鏈接：
ABB拍合式接觸器的適用范圍：作為ABB公司提供的特殊設計產品，主要用于控制電動機及額定工作電壓交流500/1000V或直流600/1000/1500V的電力線路。尤其滿足需要在嚴酷條件下，仍需要高性能表現的許多工業應用場合。
ABB拍合式接觸器的產品概述：ABB拍合式接觸器的電磁系統、主極和輔助觸頭組均安裝在一個主框架上。這種設計方案為標準接觸器和非標定制接觸器的制作都帶來了極大的靈活性。而且，根據用戶需求，可以改變主極的數量和類型。無論是否串接磁吹線圈，單極均允許通過額定電流。可提供標準動作型、定時型、可調節型常開和常閉輔助觸頭。控制電源、應用場合的特殊性要求決定了電磁系統得優異性能。
ABB拍合式接觸器的產品特性：
· 低壓大規格、重負載接觸器市場的領導者
· 產品種類齊全，規格范圍廣泛，特別適用于嚴酷條件下仍要求產品擁有高性能表現的工業應用場合
· 具有成功應用于起重機行業的經驗
· 根據要求，提供不同種類、數量的輔助觸點
· 滿足重負載、高負荷率、高操作頻率使用要求
· 保障設備安全、長期、穩定運行
· 磁吹滅弧系統設計，超強滅弧能力，使用壽命更長
· 安裝、維護簡單，省時省力，節約成本
· 已獲CCC認證，采購方便
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