橋式機主揚升驅動馬達要求項目

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橋式起重機主揚升系統驅動馬達要求項目

作者 吳尊聖

作者 吳尊聖

長榮海運股份有限公司

 目錄

前言

  舉凡橋式貨櫃起重機(Gantry Crane)、天井起重機(Overhead Crane) 、塔式吊車(Tower Crane) 、移動式起重機(Mobile Crane) 、門型輪胎式起重機(Rubber Tire Travel-lift) 、門型軌道式起重機(Rail Mounted Travel-lift)…..等各式起重機。其遑論大車(Gantry) 、主揚升(Hoist) 、台車(Trolley),前述三個系統均為基本要求;除非另有舉臂系統(Luffing)之需求。

  但縱觀前述起重機之各系統,均是同一運轉類型,無非是藉由馬達驅動捲筒纒繞鋼索或鏈條⋯等傳動元件,使圓周旋轉,轉換成負荷的直線運動,達成能量之轉換。但為安全計,此中又以主揚升系統設置許多連鎖裝置、各型感知器、極限開關…,因此是各型起重機中最為繁複者,…只要熟練起重機主揚升系統,則可觸類旁通。因此特先介紹主揚升系統,以嚮閲讀者。

起重機主揚升系統

1.驅動馬達之要求:在橋式貨櫃起重機之主揚升驅動馬達,有交流和直流馬達,依業主要求。

  隨著交流變頻調速技術的進步,及保養、製造成本較經濟,交流馬達逐漸被採用。另有業者考慮到起重機吊升狀況之需求及直流馬達之負荷特性曲線,直流馬達之過負載能力較之交流馬達為高(約可達額定負荷之250%)。

2.驅動馬達應配有鼓風扇,以保護主揚升馬達連續性運轉之工作需求。另有加裝強制通為控制機房溫度,可將馬達排風口直接通向室外,惟需防止濕空氣侵入。

3.如採用直流式馬達,在滑環側應設有透明蓋板,以便隨時檢查碳刷、整流子狀況。

4.起重機如設在相對濕度較大之區域,馬達內應配置除濕加熱器,以維持馬達絕緣正常。並因此而配有過熱警報和定溫斷電保護裝置。

5.如在高溫環境作業之起重機,則應選用F級絕緣。

6.主揚升馬達如安裝在室內,其保護等級不得低於IP23級;如裝置於室外應該達到IP54級以上。

7.如果馬達上配置有鼓風機者,應該配置空氣過濾器。

8.馬達應容許在短時間內,超過額定負載下運行能力。

9.馬達上之鼓風機於馬達停止不用時,應設置有一可調整之延遲及斷路元件。

10.主揚升馬達之選定,應滿足下列各計算式:

A.主揚升機構之靜負荷計算公式:

B.起動能力之檢查:在額定負載情況下起動,應該在約定之時間內(一般要求為1.5~2秒鐘),該馬達能夠達到額定工作速度之要求。
  由於在整個起動過程中,馬達輸出之力矩為不定值,因此折中採用平均起動力矩計算如下:

C.馬達溫升之檢查:馬達之電源供應溫升之設計,應符合C級。

D.在額定負載及額定轉速下,連續工作時,馬達之溫升不超過安全作業溫度。

  馬達在連續工作時,其部分功率損失轉變為熱能,泛稱虛功。此類熱能促使馬達溫度上升。馬達在起動過程中,起動電流大於馬達額定轉速時之電流,致使其功率損失更大。馬達由零速運行到額定轉速的逐次加速過程中,其冷卻效果也較額定轉速時為低。

  因此為使馬達不超過其允許之溫升應依下列公式檢查,以維安全。

E.馬達最大運轉速度與滿載速度之比值約為2~2.5,但亦有業主要求超過此數值。

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