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摘 要：电解多功能机组在电解厂房内完成铝电解槽的各种工艺操作。它集打壳、更换阳极、覆盖氧化铝、出铝、捞渣、辅助抬母线阳极框架等各种功能于一身，是机、电、液、气一体化的大型专用机组。
关键词：电源；供电；配电保护；电气控制
一、电源与供电方式
（一）电源
起重机的电源采用三相交流380V供电。电源由安全滑触线和集电器从地面引到机上的主电源断路器上。
动力、照明、控制、制动电源是分别提供的。
在机上设有一台单独的照明变压器（380V/220V、5KVA），变压器的原端和副端均设有断路器保护，为照明、插座及辅助电路提供220V电源。
在机上设有一台单独的控制变压器（380V/220V、4KVA），变压器的原端和副端均设有断路器保护，为控制电路提供220V控制电源。
在机上设有一台单独的PLC系统变压隔离器（220V/220V、500VA），变压器的原端和副端均设有断路器保护，为控制电路提供220V控制电源
（二）供电及小车馈电方式
整机电源： 由安全滑触线和集电器供电
小车导电： 采用进口软电缆导电形式
二、各部分及机构简介
电解铝多功能起重机主要完成打开阳极周围的电解质结壳、更换阳极、添加保温料、出铝、提升阳极母线框架及厂房内其它安装和检修电解槽等的吊运工作。
电解铝多功能起重机工作的环境条件：高温、高磁、高腐蚀、高粉尘。
（一）配电保护
配电系统由主回路总自动开关、总电源接触器及各机构的断路器组成，从而可以使发生故障的支路被隔离维修，而不影响其它支路的操作，把故障的影响压缩到最小范围。配电控制回路中，设有整机电源的起动、停止、紧急开关、电源指示、安全开关及限位开关等环节，并在各机构中设有短路、过流、过负荷及失压保护等。当供电电源中断时自动断开总回路。各机构设有零位保护，故障恢复后，如果操作手柄没有回零位，各机构不能自行起动。
（二）照明及警示
1.照明。在起重机主梁下根据跨度设置6个防震照明灯。在控制柜内设有带漏电保护的220V检修电源开关和插座。
2.通讯。起重机设置有声光报警器，司机通过电笛按钮发出声光警告信号。另外当起重机运行时发出声光警告信号。
3.采暖降温。在司机室内设有空调器，在B4柜和电气室里采取了空调器降温措施，以保证人员及设备的安全可靠工作和运行。
（三）各机构电气控制方案
采用变频调速的机构有：工具小车运行机构，出铝小车运行机构，出铝钩提升机构，大车运行机构，司机室回转机构，抓斗机构，氧化铝料管提升机构，加料小车机构采用AB交流变频器调速控制，其变频装置功率单元的结构形式为：交—直—交变频。整流部分采用三相全控桥及电容滤波。逆变部分功率组件为IGBT，采用正弦波脉宽调制方式，变频传动控制采用直接转矩控制技术。
1.系统主要技术性能
AB全数字式变频调速控制系统，具有完善的控制、诊断、保护及显示的软硬件功能。系统能适应变载（包括：重载、轻载、过零变化负载）运行，即能在机械特性的四个象限内运行。
2.系统的动、静态特性指标
静特性：静差率S=0.5%时，调速范围为D=20
动特性：对速度图给定无超调，对阶跃给定信号调节时间：0.5S；动态速降小于5%，恢复时间：1S。
（四）液压系统
液压系统为工具小车上主要驱动设备，主要实现如下功能：打壳机构升降，打击头倾斜，阳极扭拔机构升降，主回转机构回转。
（五）整机PLC控制
整机采用PLC控制，选用AB公司ControlLogic 5000系列PLC。它由多个I/O模块组成，I/O模块接受各机构的给定信号，同时也输出各机构的控制信号和各种故障状态信号用于控制保护与联锁。主机上的CPU与B4柜内及司机室内的PLC模块通过以太网通讯方式交换数据，从而使整机的接线减少，提高了系统的安全可靠性。
三、操作方式： 操作方式有司机室操作和地面遥控操作
（一）司机室操作
起重机电源的启动、停止、急停以及大车、小车运行机构可在司机室操作。司机室内设置了信号显示装置，此装置除显示起重机正常工作信号外，还显示起重机故障状态下故障信号，提示司机及维修人员及时准确地排除故障。
天车驾驶室内有设备运行状态和故障信息显示触摸屏，它应具有智能检测、储存加手动触摸功能，以及运行前自动检测、运行中故障报警、检修时手动查询（接班启动试车时该系统自动巡检并增加故障报警、工具车绝缘检测报警功能，并能分级进行漏电检测、接地检测内容），带打印功能。
（二）地面遥控操作
地面遥控操作是通过司机室内的选择开关来实现的，司机室和遥控操作互锁，只有选择开关选择的操作才有效。
遥控器为德国进口摇杆式，遥控距离最远为50m。
遥控操作功能如下：a.大车运行、低速、中速、高速；b.出铝小车运行、低速、全速；c.出铝吊钩、起升和下降，出铝；d.电子称去皮清零及累加等操作功能；e.空压机的启动和停止；f.电动葫芦升降控制；g.紧急停止。
四、保护及指示
在司机室的联动台上设有红色紧急按钮，保证紧急情况下切断动力回路电源。每个机构都设有限位保护。大车和小车设有减速和终点限位保护。当起重机运行时，在起重机上有声光警示提示。
出铝小车起升机构还设有电子称量装置，实时显示铝水包的重量，当载荷达到95%额定载荷时，还发出提示性报警信号，达到110%额定载荷时，发出禁止性报警信号，同时自动停止起升机构上升，只能下降。另外当载荷到达预设的几种载荷时，电子称量装置发出主副小车联锁信号，即将主小车必须停放在另一侧适合位置时方可允许继续增加载荷，以保证整机的轮压不超限。
各机构均设有零位保护，当供电电源突然中断时，自动断开总回路，故障恢复后，如果操作手柄没有回零位，各机构不能自行起动。
五、电气设备安装
起重机的小车电缆采用悬挂软电缆导电，电缆采用进口电缆。
起重机的配线采用适合恶劣环境工作的进口电缆配线。在电缆的两端都压接有冷压接头，每根导线的两端都分别套有与电路图一致的标记。
起重机配线所用电缆的截面不小于1.5mm2，通讯及其它特殊电缆除外。
关键词：电源；供电；配电保护；电气控制
一、电源与供电方式
（一）电源
起重机的电源采用三相交流380V供电。电源由安全滑触线和集电器从地面引到机上的主电源断路器上。
动力、照明、控制、制动电源是分别提供的。
在机上设有一台单独的照明变压器（380V/220V、5KVA），变压器的原端和副端均设有断路器保护，为照明、插座及辅助电路提供220V电源。
在机上设有一台单独的控制变压器（380V/220V、4KVA），变压器的原端和副端均设有断路器保护，为控制电路提供220V控制电源。
在机上设有一台单独的PLC系统变压隔离器（220V/220V、500VA），变压器的原端和副端均设有断路器保护，为控制电路提供220V控制电源
（二）供电及小车馈电方式
整机电源： 由安全滑触线和集电器供电
小车导电： 采用进口软电缆导电形式
二、各部分及机构简介
电解铝多功能起重机主要完成打开阳极周围的电解质结壳、更换阳极、添加保温料、出铝、提升阳极母线框架及厂房内其它安装和检修电解槽等的吊运工作。
电解铝多功能起重机工作的环境条件：高温、高磁、高腐蚀、高粉尘。
（一）配电保护
配电系统由主回路总自动开关、总电源接触器及各机构的断路器组成，从而可以使发生故障的支路被隔离维修，而不影响其它支路的操作，把故障的影响压缩到最小范围。配电控制回路中，设有整机电源的起动、停止、紧急开关、电源指示、安全开关及限位开关等环节，并在各机构中设有短路、过流、过负荷及失压保护等。当供电电源中断时自动断开总回路。各机构设有零位保护，故障恢复后，如果操作手柄没有回零位，各机构不能自行起动。
（二）照明及警示
1.照明。在起重机主梁下根据跨度设置6个防震照明灯。在控制柜内设有带漏电保护的220V检修电源开关和插座。
2.通讯。起重机设置有声光报警器，司机通过电笛按钮发出声光警告信号。另外当起重机运行时发出声光警告信号。
3.采暖降温。在司机室内设有空调器，在B4柜和电气室里采取了空调器降温措施，以保证人员及设备的安全可靠工作和运行。
（三）各机构电气控制方案
采用变频调速的机构有：工具小车运行机构，出铝小车运行机构，出铝钩提升机构，大车运行机构，司机室回转机构，抓斗机构，氧化铝料管提升机构，加料小车机构采用AB交流变频器调速控制，其变频装置功率单元的结构形式为：交—直—交变频。整流部分采用三相全控桥及电容滤波。逆变部分功率组件为IGBT，采用正弦波脉宽调制方式，变频传动控制采用直接转矩控制技术。
1.系统主要技术性能
AB全数字式变频调速控制系统，具有完善的控制、诊断、保护及显示的软硬件功能。系统能适应变载（包括：重载、轻载、过零变化负载）运行，即能在机械特性的四个象限内运行。
2.系统的动、静态特性指标
静特性：静差率S=0.5%时，调速范围为D=20
动特性：对速度图给定无超调，对阶跃给定信号调节时间：0.5S；动态速降小于5%，恢复时间：1S。
（四）液压系统
液压系统为工具小车上主要驱动设备，主要实现如下功能：打壳机构升降，打击头倾斜，阳极扭拔机构升降，主回转机构回转。
（五）整机PLC控制
整机采用PLC控制，选用AB公司ControlLogic 5000系列PLC。它由多个I/O模块组成，I/O模块接受各机构的给定信号，同时也输出各机构的控制信号和各种故障状态信号用于控制保护与联锁。主机上的CPU与B4柜内及司机室内的PLC模块通过以太网通讯方式交换数据，从而使整机的接线减少，提高了系统的安全可靠性。
三、操作方式： 操作方式有司机室操作和地面遥控操作
（一）司机室操作
起重机电源的启动、停止、急停以及大车、小车运行机构可在司机室操作。司机室内设置了信号显示装置，此装置除显示起重机正常工作信号外，还显示起重机故障状态下故障信号，提示司机及维修人员及时准确地排除故障。
天车驾驶室内有设备运行状态和故障信息显示触摸屏，它应具有智能检测、储存加手动触摸功能，以及运行前自动检测、运行中故障报警、检修时手动查询（接班启动试车时该系统自动巡检并增加故障报警、工具车绝缘检测报警功能，并能分级进行漏电检测、接地检测内容），带打印功能。
（二）地面遥控操作
地面遥控操作是通过司机室内的选择开关来实现的，司机室和遥控操作互锁，只有选择开关选择的操作才有效。
遥控器为德国进口摇杆式，遥控距离最远为50m。
遥控操作功能如下：a.大车运行、低速、中速、高速；b.出铝小车运行、低速、全速；c.出铝吊钩、起升和下降，出铝；d.电子称去皮清零及累加等操作功能；e.空压机的启动和停止；f.电动葫芦升降控制；g.紧急停止。
四、保护及指示
在司机室的联动台上设有红色紧急按钮，保证紧急情况下切断动力回路电源。每个机构都设有限位保护。大车和小车设有减速和终点限位保护。当起重机运行时，在起重机上有声光警示提示。
出铝小车起升机构还设有电子称量装置，实时显示铝水包的重量，当载荷达到95%额定载荷时，还发出提示性报警信号，达到110%额定载荷时，发出禁止性报警信号，同时自动停止起升机构上升，只能下降。另外当载荷到达预设的几种载荷时，电子称量装置发出主副小车联锁信号，即将主小车必须停放在另一侧适合位置时方可允许继续增加载荷，以保证整机的轮压不超限。
各机构均设有零位保护，当供电电源突然中断时，自动断开总回路，故障恢复后，如果操作手柄没有回零位，各机构不能自行起动。
五、电气设备安装
起重机的小车电缆采用悬挂软电缆导电，电缆采用进口电缆。
起重机的配线采用适合恶劣环境工作的进口电缆配线。在电缆的两端都压接有冷压接头，每根导线的两端都分别套有与电路图一致的标记。
起重机配线所用电缆的截面不小于1.5mm2，通讯及其它特殊电缆除外。