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一、三相异步电动机的电气制动方法有哪几种?简要说明其制动原理?
一、反接制动:
在电机断开电源后,为了使电机迅速停车,使用控制方法再在电机的电源上加上与正常运行电源反相的电源,此时,电机转子的旋转方向与电机旋转磁场的旋转方向相反,此时电机产生的电磁力矩为制动力矩,加快电机的减速。如下图示,利用开关Q将电枢两端的电压从电网断开,并立即将它接到一个制动电阻RL上,这时,电机内的主磁场保持不变,电枢因由惯性继续转动此时的点此力矩为制动转矩,故使电机转速下降,直到停转。
反接制动有一个最大的缺点,就是:当电机转速为0时,如果不及时撤除反相后的电源,电机会反转。解决此问题的方法有以下两种:1、在电机反相电源的控制回路中,加入一个时间继电器,当反相制动一段时间后,断开反相后的电源,从而避免电机反转。但由于此种方法制动时间难于估算,因而制动效果并不精确。2、在电机反相电源的控制回路中加入一个速度继电器,当传感器检测到电机速度为0时,及时切掉电机的反相电源。由于此种方法速度继电器实时监测电机转速,因而制动效果较上一种方法要好的多。正是由于反接制动有此特点,因此,不允许反转的机械,如一些车床等,制动方法就不能采用反接制动了,而只能采用能耗制动或机械制动。
二、能耗制动:
在定子绕组中通以直流电,从而产生一个固定不变的磁场。此时,转子按旋转方向切割磁力线,从而产生一个制动力矩。由于此制动方法并不是象再生制动那样,把制动时产生的能量回馈给电网,而是单靠电机把动能消耗掉,因此叫能耗制动。又由于是在定子绕组中通以直流电来制动,因而能耗制动又叫直流注入制动。如下图示,利用倒向开关开关Q把点数电压反接到电网,此时的电枢电流将变成复制,且电流大小相当,随之产生很大的制动性质的电机转矩,是电机停转。
能耗制动是单纯依靠电机来消耗动能来达到停车的目的,因而制动效果和精度并不理想。在一些要求制动时间短和制动效果好的场合,一般不使用此制动方法。如起重机械,其运行特点是电机转速低,频繁地起动、停止和正反转,而且拖着所吊重物运行。为了实现准确而又灵活的控制,电机经常处于制动状态,并且要求制动力矩大。而能耗制动则达不到上述要求。故起重机械一般采用反接制动,且要求有机械制动,以防在运行过程中或失电时,重物滑落。
三、再生制动:
再生制动和上述两种制动方法均不同。再生制动只是电机在特殊情况下的一种工作状态,而上述两者是为达到迅速停车的目的,人为在电机上施加的一种方法。再生制动的原理:当电机的转子速度超过电机同步磁场的旋转速度时,转子绕组所产生的电磁转矩的旋转方向和转子的旋转方向相反,此时,电机处于制动状态。之所以把此时的状态叫再生制动,是因为此时电机处于发电状态,即电机的动能转化成了电能。此时,可以采取一定的措施把产生的电能回馈给电网。达到节能的目的。因此,再生制动也叫发电制动。
再生制动会出现在以下两种场合:1、起重机重物下降时,电机转子在重物重力的手动下,转子的转速有可能超过同步转速,此时,电机处于再生制动状态。这时,电机的制动转矩是阻止重物的下落,直至制动转矩和重力形成的转矩相等时,重物才会停止下落。2、当变频调速时,当变频器把频率降低时,同步转速也随之降低。但转子转速由于负载惯性的作用,不会马上降低,此时,电机也会处于再生制动状态,直至拖动系统的速度也下降为止。
二、机械能的转化规律
机械能转化规律是指机械能之间可以相互转化,并且转化过程中遵循一定的规律。
机械能转化规律可以简单解释为减损原理,即当一种形式的机械能减少时,必然伴随着另一种形式的机械能的增加。在机械运动中,物体的动能和势能可以相互转化。当物体加速上升时,动能减小,势能增大;当物体减速下降时,动能增大,势能减小。这种转化关系可以通过机械能的守恒定律来解释。
在弹性系统中,物体的动能和弹性势能也可以相互转化。当物体压缩或拉伸弹性体时,弹性势能增加或减少,同时物体的动能也相应地增加或减少。这种转化关系可以通过胡克定律等弹性力学原理来描述。
在重力场中,物体的重力势能和弹性势能也可以相互转化。当物体处于重力场中的不同高度时,其重力势能不同;当物体与弹性体接触并发生形变时,物体的弹性势能也会改变。这种转化关系可以通过重力场和弹性力学等原理来描述。
机械能转化规律的应用:
1、汽车制动系统:汽车的制动系统利用了动能和摩擦热的转化。当汽车刹车时,车轮的动能被转化为摩擦热,从而降低车速并最终停车。制动系统是汽车安全性的重要组成部分,对于避免交通事故具有重要意义。
2、水力发电:水力发电是利用水流的动力,通过水轮发电机组将机械能转化为电能。水力发电站可以利用水坝、水闸等设施来控制水流,从而在不同的水位条件下实现发电。水力发电是一种可再生的清洁能源,对环境影响较小。
3、风能发电:风能是一种可再生的清洁能源,通过风力发电可以将机械能转化为电能。风力发电的原理是利用风的动力,推动风车叶片旋转,从而驱动发电机运转发电。风能发电不仅可以减少对化石燃料的依赖,还可以降低温室气体排放。
4、弹性减震:在建筑、桥梁和其他结构中,弹性减震被广泛应用于吸收和分散地震等自然灾害产生的冲击力。通过将地震产生的动能转化为弹性体的振动能,可以减少地震对结构造成的破坏。
5、机械加工:机械加工过程中,工件的动能和弹性势能被转化为切削力和切削热。利用不同的切削参数和刀具材料,可以实现高效、准确地加工。
桥机安全监控系统:起重机事故分析及预防,周、月、年检注意事项
2024-03-2210:50·专注起重机保护
针对起重机作业伤害事故多发性,应用安全原理,结合事故致因理论,分析了起重机作业伤害事故的发生原因。根据起重机伤害事故的形式和特点,对起重机安全进行系统分析,并应用事故预防理论,提出规范设计是实现起重机本质安全的重要途径、科学管理是预防起重机伤害事故的根本措施。起重作业是一种事故多发性的作业。据统计,在机械、冶金、建筑、海港和铁路等产业中,起重机伤害事故占这些产业事故的30%左右,占总事故的7%~12%,这些事故的发生造成了严重的人员伤亡和经济损失。随着工业生产的发展,起重机的起重量、工作速度和安全防护措施都不断地提高,事故发生率自2001年以来已连续8年下降,但是由于多年来对起重机械的设计、制造、安装、使用维修等缺乏严格、科学化的系统安全管理,致使发生在起重机作业中的伤亡事故总数仍然居高不下,重大事故时有发生。因此,必须运用科学的方法,分析产生故障的原因,采取切实可行的预防措施,排除故障,确保设备的完好率,提高安全使用水平和效率。起重机作业过程中造成的伤害事故,究其原因不外乎两种,即人为因素和设备因素。人为因素主要有未履行职能、错误地履行职能、执行未赋予的分外职能、按错误程序执行职能和执行职能时间不对等;设备的因素主要有重物坠落、起重机失稳倾翻、挤压、高处跌落和触电等。本文从事故致因理论出发,详细地分析起重机伤害事故的发生原因,有针对性地提出相应的预防措施,有利于起重机作业安全的提高。
1起重机伤害事故的形式1.1重物坠落吊具或吊装容器损坏、物件捆绑不牢、挂钩不当、电磁吸盘突然失电、起升机构的零件故障(特别是制动器失灵、钢丝绳断裂)等都会引发重物坠落。重物坠落或起重机的金属结构件破坏、坠落,都可能造成严重的后果。常见的重物坠落的原因主要有脱绳、断绳、脱钩、吊钩破断、溜钩和车轮脱轨等。除此之外,钢丝绳两端的固定也是十分重要的,如辽宁铁岭4.18钢水包倾覆事故的原因之一就是起重机上用于固定钢丝绳的压板螺栓松动。
1.2起重机失稳倾翻起重机失稳有两种类型:一是由于操作不当(例如超载、臂架变幅或回转过快等)、支腿未找平或地基沉陷等原因使倾翻力矩增大,导致起重机倾翻;二是由于坡度或风载荷作用,使起重机沿路面或轨道滑动,导致脱轨翻倒。
1.3金属结构的破坏金属结构是各类桥架起重机、塔式起重机和门座起重机的重要构成部分,作为整台起重机的骨架,不仅承载起重机的自重和吊重,而且构架了起重作业的立体空间。由于起重机的金属结构组成不同,金属结构破坏形式往往也不同,例如,桥式起重机和门式起重机的主梁下挠度超标或支腿垮塌;塔式起重机和门座起重机的坠臂、倒塔等。金属结构的破坏常常会导致严重伤害,甚至群死群伤的恶果。
1.4挤压起重机挤压伤害事故是指人受到挤压而造成的人身伤亡事故,挤压事故经常发生在运行起重机或回转起重机与周围固定物之间。如桥式起重机的端梁与周围建筑物的立柱、墙之间发生的伤害事故;门式起重机的支腿与场地堆放物或其他临时设施之间发生的挤压伤害事故;塔式起重机、流动式起重机回转时,其尾部与建筑物、堆放物或其它设施之间发生的事故。运行机构的操作失误或制动器失灵引起溜车,造成碾压伤害等均为挤压伤害事故。
1.5高处跌落起重机的机体高大,一般车间作业的桥架型起重机的主梁离地高度都在6m以上,室外作业的主梁离地高度都在10m以上,塔式起重机和门座起重机甚至高达几十米。为了获得作业现场清楚的观察视野,司机室往往设在金属结构的高处,很多设备也安装在高处,塔式起重机转移场地时的拆装作业、起重机高处设备的维护和检修,以及安全检查测量,这些需要人员登高的场所和作业环节,都存在人员从高处跌落伤害的危险。
1.6触电大多数起重机都是电力驱动,或通过电缆,或采用固定裸线将电力输入,起重机的任何组成部分或吊物,与带电体距离过近或触碰带电物体时,都可以引发触电伤害。即使是流动式起重机在输电线附近作业时,触碰高压线的事故也时有发生。直接触电或由于跨步电压会造成电伤、电击事故。
1.7其他伤害其他伤害是指人体与运动零部件接触引起的绞、碾、戳等伤害;液压起重机的液压元件破坏造成高压液体的喷射伤害;飞出物件的打击伤害;装卸高温液体金属、易燃易爆、有毒、腐蚀等危险品,由于坠落或包装捆绑不牢破损引起的伤害等。2起重机伤害事故的特点起重伤害事故有如下特点:(1)事故大型化、群体化,一起事故有时涉及多人,并可能伴随大面积设备设施的损坏。(2)事故后果严重,只要是伤及人员,往往是恶性事故,一般不是重伤就是死亡。(3)伤害涉及的人员可能是司机、起重工和作业范围内的其他人员,其中起重工被伤害的比例最高。文化素质低的人群是事故高发人群。(4)在安装、维修和正常起重作业中都可能发生事故。其中,起重作业中发生的事故最多。(5)事故高发行业中,建筑、冶金、机械制造和交通运输等部门较多,这与这些部门起重设备数量多、使用频率高、作业条件复杂有关。(6)起重事故类别与机种有关,由于任何起重机都具有起升机构,所以重物坠落是各种起重机共同的易发事故。
此外还有桥架式起重机的夹挤事故,汽车起重机的倾翻事故,塔式起重机的倒塔折臂事故,室外轨道起重机在风载作用下的脱轨翻倒事故以及大型起重机的安装事故等。从安全技术角度看:起重机械通常结构庞大、机构复杂,操作技术难度大;所吊运的重物种类多,载荷是变化的,吊运过程复杂而危险;大多数起重机械活动空间范围较大,一旦造成事故影响的范围也较大;与吊运人员直接接触的活动的零部件(如吊钩、钢丝绳等)较多,存在潜在的偶发危险因数;需要多人配合作业,存在较大的难度;作业环境复杂,高温、高压、易燃易爆、输电线路、强磁等危险因数对作业人员构成威胁。由于上述工作特点、特殊功能和特殊的结构形式,使起重机和起重作业方式存在着诸多危险因素,从而国家将起重机定为特种(危险)设备。通过对起重机伤害事故形式和特点的分析,结合事故致因理论,得到以下几点启发:(1)事故是可以预防的。事故虽不可能根除,但可以通过采取多种措施使其降低到可接受的程度,这就使得事故的预防成为可能,起重机的日常维护显得格外重要。(2)在起重机伤害事故因果链中,人的不安全因素与物的不安全因素具有同等重要的地位。在日常使用中,操作人员大多只注重设备的质量、性能及安全防护装置,而很少注意自身存在的缺点,给起重机作业埋下了无形的不安全隐患。(3)提高安全管理是预防起重机伤害事故的最根本的措施。(4)避免人的不安全行为和物的不安全状态同时、同地出现,是预防起重机伤害事故发生的最基本的措施。在起重机作业中应避免存在不安全因素的人操作存在安全隐患的起重机,这样至少可以减小事故发生的可能性。因此进行日常维护和预防起重机伤害事故的发生是很有必要的。
起重机常规检查制度由于起重机的部件较多,针对各个部件的不同技术特性,我们在实际工作中将检查的周期分为周、月、年,各个周期的具体内容如下:1、每周检查与维护每周维护与检查一次,检查与维护的内容如下:1)检查卷筒和滑轮上的钢丝绳缠绕是否正常,有无脱槽、串槽、打结、扭曲等现象,钢丝绳压板螺栓是否紧固,是否有双螺母防松装置。2)检查起升机构的联轴器密封盖上的紧固螺钉是否松动、短缺。3)检查制动器上的螺母、开口销、定位板是否齐全、松动,杠杆及弹簧无裂纹,制动轮上的销钉螺栓及缓冲垫圈是否松动、齐全;制动器是否制动可靠。制动器打开时制动瓦块的开度应小于1.0mm且与制动轮的两边距离间隙应相等,各轴销不得有卡死现象。4)检查安全保护开关和限位开关是否定位准确、工作灵活可靠,特别是上升限位是否可靠。5)检查各机构的传动是否正常,有无异常响声。6)检查所有润滑部位的润滑状况是否良好。7)检查轨道上是否有阻碍桥机运行的异物。2、每月检查与维护每月维护与检查一次,检查与维护的内容除了包括每周的内容外还有:1)检查制动器瓦块衬垫的磨损量不应超过2mm,衬垫与制动轮的接触面积不得小于70%;检查各销轴安装固定的状况及磨损和润滑状况,各销轴的磨损量不应超过原直径的5%,小轴和心轴的磨损量不应大于原直径的5%及椭圆度小于0.5mm。2)检查钢丝绳的磨损情况,是否有断丝等现象,检查钢丝绳的润滑状况。3)检查吊钩是否有裂纹,其危险截面的磨损是否超过原厚度的5%;吊钩螺母的防松装置是否完整,吊钩组上的各个零件是否完整可靠。吊钩应转动灵活,无卡阻现象。4)检查平衡滑轮处钢丝绳的磨损情况,对滑轮及滑轮轴进行润滑。5)检查滑轮状况,看其是否灵活,有无破损、裂纹,特别注意定滑轮轴的磨损情况。6)检查制动轮,其工作表面凹凸不平度不应超过1.5mm,制动轮不应有裂纹,其径向圆跳动应小于0.3mm。7)检查连轴器,其上键和键槽不应损坏、松动;两联轴器之间的传动轴轴向串动量应在2~7mm。8)检查所有的螺栓是否松动与短缺现象。9)检查电动机、减速器等底座的螺栓紧固情况,并逐个紧固。10)检查减速器的润滑状况,其油位应在规定的范围内,对渗油部位应采取措施防渗漏。11)对齿轮进行润滑。12)检查大小车的运行状况,不应产生啃轨、三个支点、启动和停止时扭摆等现象。检查车轮的轮缘和踏面的磨损情况,轮缘厚度磨损情况不应超过原厚度的50%,车轮踏面磨损情况不应超过车轮原直径的3%。13)检查大车轨道情况,看其螺栓是否松动、短缺,压板是否固定在轨道上,轨道有无裂纹和断裂;两根轨道接头处的间隙是否为1~2mm(夏季)或3~5mm(冬季),接头上下、左右错位是否超过1mm。14)对起重机进行全面清扫,清除其上污垢。3、每年检查与维护每年维护与检查一次,除了包括月检查内容外还应有:1)检查主梁的变形情况。检查小车轨道的情况。空载时主梁下扰不应超过其跨度的1/2000;主梁向内水平旁弯不得超过测量长度的1/1500;小车的轨道不应产生卡轨现象,轨道顶面和侧面磨损(单面)量均不得超过3mm。2)检查卷筒情况,卷筒壁磨损不应超过原壁厚的20%,绳槽凸峰不应变尖。3)拧紧起重机上所有连接螺栓和紧固螺栓。4)检查所有减速器的齿轮啮合和磨损情况,齿面点蚀损坏不应超过啮合面的30%,且深度不超过原齿厚度的10%(固定弦齿厚);齿轮的齿厚磨损量与原齿厚的百分比不得超过15%~25%;检查轴承的状态;更换润滑油。5)检查大、小车轮状况,对车轮轴承进行润滑,消除啃轨现象。6)检查主梁、端梁各主要焊缝是否有开焊、锈蚀现象,锈蚀不应超过原板厚的10%,各主要受力部件是否有疲劳裂纹;各种护栏、支架是否完整无缺;检查主梁、端梁螺栓并紧固一遍。以上内容来源于网络,著作权归原作者所有,若涉及侵权请联系删除冶金桥机安全监控系统起重机安全监控系统丨公众号:湖北三思科技冶金吊广泛应用于钢厂,是炼钢环节的重要机械设备。相比于普通桥式起重机,冶金吊特有的高温作业环境对于操作人员以及设备的安全管理都具极高的挑战。依据GB/T28264-2017《起重机械安全监控管理系统》、TSG51-2023《起重机械安全技术规程》等标准要求,冶金吊、造船龙门吊、门座机等大型起重设备需安装安全监控系统。该类设备不仅单价极高,且使用频繁,相当一部分设备使用年限较长,安全监控系统出厂未配置,或者因安装时间久,存在损坏的情况。早期的安全监控系统仅满足司机驾驶提醒,无法远程监控,亦无法满足企业数字化需求。冶金桥机安全监控系统起重机安全监控系统丨公众号:湖北三思科技起重机安全监控系统丨公众号:湖北三思科技系统实时报警画面及历史报警画面,记录起重机运行过程中的各种故障报警和设置报警,如:超载报警,门限位报警,主副钩上限报警,天车行程报警,限位报警等,并且在故障发生时发出声光报警,以及及时提醒驾驶员。起重机安全监控系统丨公众号:湖北三思科技视频监控安装于驾驶室内,可以方便的对施工现场的设备进行视频直播,实时查看现场的现状。起重机安全监控系统丨公众号:湖北三思科技由于钢厂环境的特殊性,现场采用的是防爆摄像头,耐高温,能更好的提高设备的使用率。起重机安全监控系统丨公众号:湖北三思科技★解决方案安装冶金起重机安全监控系统,可实现起重机运行状态实时监测。包括起重量、高度、大小行车运行、起升制动器状态、运行连锁的状态采集,在接近限值时系统发出声光预警和报警。湖北三思科技自主研发的桥式起重机安全监控系统是集采集监控、记录、分析、诊断、预警、统计于一体的交互式信息管理平台。符合GB/T28264-2017起重机械安全监控管理系统国标的要求,同时还融入了多种起重机监控,维护,管理等实用功能,是一款将设备管理及人员行为管控融为一体的,真正使安全监控措施落地的监控系统。★冶金桥机安全监控系统产品优势①系统满足起重机械安全监控管理系统国标的要求,能独立记录并实时查询各类数据。②整个系统分为两层,上层为中控室监控单元、下层为现场操作单元。实现对起重机的监控、控制;下层以PLC为主控元件实现控制,信号发送至中控室,实现远方监控。③整套系统采用工业级485通讯,绝不会出现通信受干扰导致数据变化的情况。④结构简单:PLC通信网络上位机,有效降低投资成本及维护成本。整套系统以PLC为主控元件和机械限位保护实现控制,使整套系统可靠性高。⑤整套系统在满足国标要求外,还可以实现起重机健康管理(电气设备使用寿命监控、电机电流监控、电机温度监控、电机震动监控、考勤系统等等)⑥整套系统采用无线通讯模式,安装简单、拆卸快速、结构紧凑、互通互换等优点。⑦数据和视频信息可以通过DTU或因特网给后台,可以远程实时查看并在后台进行分析判断操作的正确性。⑧系统内置短信模块,有重大违章作业时,可及时短信通知相关监督岗位。起重机安全监控系统丨公众号:湖北三思科技想要了解更多关于起重机安全监控系统相关的内容,欢迎大家给我留言评论~【WINDRISES NETWORK MARKETING】尊享直接对接老板
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