ABB IORC型拍合式接触器在首钢二炼钢350t铸造吊车上的应用

• 关键词：电机,流量计,直流调速,工控
• 作者：桑建平，首钢北京第二炼钢厂，高工

摘要
首钢第二炼钢厂始建于1985年，1987年建成投产。兑铁跨和出钢跨共有5部350/60/15t铸造吊车中，主要从事给210t转炉兑铁水和吊运钢水包作业，其中有3部吊车是从比利时赛兰钢厂引进的二手设备，这3部吊车分别建造于60年代后期和70年代初期，接触器等主要电器件已经严重老化，影响吊车的正常运行。1987年建厂初期就对其中1台吊车进行了电气改造，但是接触器的选型极不成功，给日常维护和正常生产带来不少麻烦。
1997年我们再次对该车进行了电气改造，选用的是ABB公司生产的IORC型拍合式接触器，之后以同样方案先后对另2部吊车也进行了改造。改造至今，这3部350/60/15t铸造吊车运行非常稳定，在年产已达到495万吨的炼钢生产中发挥了巨大作用。
关健词   350/60/15t铸造吊车   ABB IORC型拍合式接触器  

一、350/60/15t铸造吊车简介
350/60/15t铸造吊车主要由桥架、大车运行机构、主小车、副小车、电气设备、附属钢结构等部分组成，有350t主起升、60t副起升、15t副起升、大车、主小车和副小车6个运行机构，主要技术参数为：

二、主起升减速机的传动方式
主起升减速机为棘轮棘爪减速器方式，即由两台电机经过棘轮棘爪减速器连接在一起，其特点是：
1、棘轮棘爪2台电机之间能够起到一个软连接的作用，当1台电机起动快、速度快时，通过棘轮棘爪其相应承受的载荷就大，而另1台电机承受的载荷就轻，通过电气控制，可以让起动快、承受载荷大的电机速度降低，其相应承受的载荷就逐渐移至另1台电机上，最终达到力矩均衡。
2、当1台电机出现故障时，利用棘轮棘爪的相对滑动，另1台电机可以将重物起升到所需高度、将重物放置在指定位置。
棘轮棘爪的这一特性就决定了，当单台电机工作时，电动机、电气元件均要能承受正常情况下2倍的工作载荷。

三、主起升控制系统的原理介绍
主起升系统为固定励磁动力制动系统，采用2台电动机驱动，转子回路串五段电阻，由6台ABB IORC800 30F接触器分别控制2台主起升电动机的上升、动力制动和下降，由5台ABB IORC420 40F接触器同时控制2台主起升电动机转子电阻的切除与接入，主令控制器为上升1～4档，下降1～4档及0位档。
1、上升控制
1.1上升1档：2个ABB IORC800 30F型上升接触器得电，电动机先有提升力矩，之后抱闸触器得电→抱闸打开，此时转子接入全部电阻，电动机以最软的特性加速到上1档的速度。
上1档仅作为拉紧钢丝绳用，特别是在吊额定负载时不允许停留，否则钢包、铁包会下溜。
1.2上升2档：一级ABB IORC420 40F型加速接触器得电动作→切除第一段转子电阻，电动机第二次加速到2特性与负载线交点上稳定运行，同时时间继电器动作，为第2档做好准备。
1.3上升3档：二级ABB IORC420 40F型加速接触器得电动作→切除第二段转子电阻，电动机第三次加速到3特性与负载线交点上稳定运行，同时时间继电器动作，为第四档做好准备。
1.4上升4档：三级ABB IORC420 40F型加速接触器得电动作→切除第三段转子电阻，电动机第四次加速到上4，同时时间继电器动作，使四级ABB IORC420 40F型加速接触器得电动作→切除第四段转子电阻，电动机自动加速，直到上4特性与负载平衡，电动机稳定在上4特性上高速运行。
上4档运行时，保留了一段软化电阻，特性稍软。
2、下降控制
2.1下降1档：2个ABB IORC800 30F型动力制动接触器得电，电动机定子接入直流电，产生固定磁场。同时抱闸打开，电动机转子在吊重的作用下转动，转子绕组切割直流磁通，在转子绕组中产生感应电动势，感应电流在磁场中受力，从而产生制动电流，电动机进入动力制动状态。
下降1档时，一、二级ABB IORC420 40F型加速接触器同时得电，切除了第一、二段转子电阻，得到动力制动最低下降转速。
2.2下降2档：二级ABB IORC420 40F型加速接触器失电，相应接入第二段转子电阻，电动机运行在下2档动力制动特性上，得到较低下降转速。

2.3下降3档：一级ABB IORC420 40F型加速接触器失电，相应转子电阻全部串入，电动机运行在下3档动力制动特性上，得到中等的下降转速。
2.4下降4档：2个ABB IORC800 30F型接触器失电，动力制动状态解除，动力制动接触器失电，同时2个ABB IORC800 30F型下降接触器得电，电动机定子接入反向电源，此时抱闸仍在打开状态，电动机开始电动下降，一～五级ABB IORC420 40F型加速接触器根据时间原则顺序得电，电动机逐级加速，在第五级加速接触器得电后，转子电阻全部切除，这样在第三象限内实现了从1到4的特性过渡，从第三象限超过同步转速过渡到第四象限内，当制动力矩负载力矩平衡，电动机进入再生发电制动状态，以最高转速下降。
从下降4档拉回零位时，由再生制动返回动力制动，同时低速检测装置投入，当速度降到预先设定的数值时，低速检测装置释放，动力制动结束→抱闸制动停车。
无论主令控制器怎样从下降4档快速拉回零位，均能保证系统自动经过预先设置的动力制动过程。
本系统设有过流、直流欠电流、超速保护，以及限制“上升”或“下降”、“动力制动”过渡过程时间保护功能，无论从零位档到上升4档或从从零位档到下降4档及从下降4档到零位档的过渡过程中，1档到3档的停留时间不允许超过7秒，否则时间继电器会断开控制回路，使运行停止。

结束语
ABB公司IORC型拍合式接触器应用在我厂的3部350/60/15t铸造吊车上已经有5～10年的时间，这期间，我厂的炼钢生产已由1997年的395万吨增加到现如今的500万吨，而改造后的这3部吊车，在环境温度高（电气室内没有空调）、金属粉尘高和生产作业率逐年提高的条件下，一直稳定、无故障运行，其优质的技术性能和可靠的质量保证赢得了我厂的广泛赞誉。
参考文献
1.《首钢第二炼钢厂BC跨204#天车设备改造主起升使用说明》
2.《ABB低压控制及自动化产品产品资料》

相关链接：
ABB拍合式接触器的适用范围：作为ABB公司提供的特殊设计产品，主要用于控制电动机及额定工作电压交流500/1000V或直流600/1000/1500V的电力线路。尤其满足需要在严酷条件下，仍需要高性能表现的许多工业应用场合。
ABB拍合式接触器的产品概述：ABB拍合式接触器的电磁系统、主极和辅助触头组均安装在一个主框架上。这种设计方案为标准接触器和非标定制接触器的制作都带来了极大的灵活性。而且，根据用户需求，可以改变主极的数量和类型。无论是否串接磁吹线圈，单极均允许通过额定电流。可提供标准动作型、定时型、可调节型常开和常闭辅助触头。控制电源、应用场合的特殊性要求决定了电磁系统得优异性能。
ABB拍合式接触器的产品特性：
• 低压大规格、重负载接触器市场的领导者
• 产品种类齐全，规格范围广泛，特别适用于严酷条件下仍要求产品拥有高性能表现的工业应用场合
• 具有成功应用于起重机行业的经验
• 根据要求，提供不同种类、数量的辅助触点
• 满足重负载、高负荷率、高操作频率使用要求
• 保障设备安全、长期、稳定运行
• 磁吹灭弧系统设计，超强灭弧能力，使用寿命更长
• 安装、维护简单，省时省力，节约成本
• 已获CCC认证，采购方便