吊具前后摆动的角度，从而控制小车的运行方向和速度，将这个摆动角度限制到最小，达到防摇的目的。西门子、ABB、TE、安川等电气公司均采用这种方式；另一种是全电子防摇，它把小车的加速分成两个阶段，第一阶段加速到一半速度后，保持这个速度运行一段时间，为的是等吊具的摆动跟上这个速度，然后再进行第二阶段加速，达到最高转速，此时吊具也能跟上这个速度了。停止也分两个阶段，先减到一半速度，保持一段时间，让吊具的速度也慢下来，然后再进行第二阶段的减速，跟着吊具的摆动直到速度为零。这种方法的突出优点是在不需要任何附加硬件设备就能实现小车摇摆，故障率就很低。但是它需要建立一个复杂的数学模型，实现起来有较大的难度，到目前为止只有GE公司采用了这种方法。上述两种方法的防摇效果都是明显的。
第三节 岸桥的电动机
岸桥各工作机构的驱动目前仍以直流驱动系统为主，直流驱动电动机仍被大量而广泛地应用，但随着交流变频技术的日益完善和推广应用，应用交流变频拖动系统已呈上升趋势，所以，交流变频电动机的应用日益增多。
这里就起重机上应用的这两种类型的电动机的特点作一些介绍。 一、起重机用电动机的基本特点
起重机各工作机构的特点是频繁的起、制动，重复的正反向运行，在整个运行过程中的机械冲击振动和电气冲击对电控系统的影响较大，这一点在高效的港口装卸机械更加突出。为此，起重机用电动机应具备如下性能：
（l）快速响应性好，尽量减少起制动时间以减少起制动期间加减速过程中的能量损耗，提高生产效率。
(2)结构设计和制造工艺上要保证其有足够的高转速时的机械强度和抗电流冲击的能力。 （3）有较好的抗恶劣环境的能力，对潮气、盐雾等都有较好的防护作用。 （4）要有较强的短期过载能力和散热能力，以适应各种工况的短时冲击和持续工作条件下的温升。
（5）要有较好的防锈蚀涂装。
（6）在同等功率条件下，要求尽量减小转子的转动惯量和自重。 二、起重机用电动机的工作制
由于起重机各机构通常工作于重复短时工作状况下，按照国家标准和IEC标准，将起重机用电动机的工作制分为8类。为简化起见，在实际应用中，一般分为以下三类基准工作制。
（1）长期工作制，又叫连续工作制，代号为S1。在不变负荷作用下，运行时间持续到足以使电动机各部分温升达到稳定值。绝缘等级不同的电机，其温升稳定值是不同的。起重机用电动机的绝缘等级一般应为F级。
（2）短时工作制，代号为S2。标准的短时定额分10min、30min、60min、90min 4个等级。在此期间，电动机温度上升到规定的稳定值，断电停机后足以使电动机冷却到常温（指当地环境温度）。为简化设计，制造商通常只取30min、60min两种标准定额供用户选用。
（3）重复短时工作制，代号为S3。以10min作为一个工作周期，接电持续率FC值分15%、25%、40%、60%几个档次。这是一种特定的工作方式。接电持续率是指在一个工作周期中额定负荷下，电动机的接电时间跟整个周期时间之比的百分比。当工作机构按实际负荷图计算的FC值不同于上述标准值时，可以按发热相同的原则进行折算。
起重机上符合S3工作方式的实际工况并不多。标准接电持续率这种规定主要是对电机制造厂技术指标考核用的一种习惯规定。一般交流电动机取S3时的接电持续率40%为基准工作制，直流电动机则取S2＝60min为基准工作制（与M40%相当）。
另外，对于直流电动机，由于要考虑直流励磁绕组发热对电机温升的影响，所以，除了S1工作制带强迫通风的情况下可以近似地进行接电持续率之间的折算外，其余情况下一般不允许进行直接折算。
三、起重机用直流电动机
起重机用电动机宜选用起重、冶金用专用系列的电动机，这些电动机的特点是： （1）电动机设计成转子直径细长，从而大大减小转动惯量，提高快速响应能力。 （2）整流子的换向片采用整体式，电枢绕组与换向器升高片之间采用惰性气体保护焊 （TIG）连接，以达到高的机械强度和电气性能，以承受频繁的可逆运行和起制动期间的机械和电气冲击。
（3）电动机的全部绕组采用先进的真空压力浸渍工艺，使绝缘漆能渗透到绕组的每个间隙，使线圈和铁芯形成一个整体，从而确保绝缘高度稳定和良好的散热性能，同时具有极强的抗潮湿。耐盐雾和耐冲击性能。
（4）带有补偿绕组的电机，具有较强的过载能力，其电流和力矩的过载能力均可达倍额定值。
（5）为适应使用可控硅供电电源，电动机均采用叠片式结构的铁芯，使得磁极和磁轭中减少了涡流效应对换向磁通的不良作用。同时也改善了整流子的换向条件，减少了涡流引起的附加损耗及轴电流。当采用6脉冲可控硅整流系统时，不用平波电抗器，其谐波量也不会对电机本身造成损害。
（6）电机的防护等级可以根据起重机不同安装位置的需要确定。一般室内为 IP23，室外为IP54或IP55。
（7）电机内部均可以根据需要设置过热保护测温元件和防冷凝加热器。
我国目前生产的ZZJ－800系列和ZZJ－900系列直流电动机均可以满足上述技术要求，而ZZJ－900系列是在ZZJ－800系列基础上的改进型产品，在同样机座号时，其转动惯量比后者小1／3左右。
另外，Z系列和Z4系列直流电机，其机座号完全按照IEC标准系列制造，转动惯量更小。只要其制造工艺参照ZZJ－900系列的有关要求，满足上述各项要求，以提高其过载能力和抗冲击能力，也完全适用于集装箱起重机。
四、交流变频专用电动机
交流变频系统在起重机上的应用日益广泛，交流变频电动机用得越来越多。这种交流鼠笼结构的电动机结构简单，维护保养比直流电机简单得多，可靠性也高于直流电动机，这些都极有利于其推广。
普通交流鼠笼电动机由于其结构方面的原因，当用于变频调速系统时，会引起较大的噪音，耐振性能差，用于高频段会产生附加发热，能耗高，必须降低容量使用，调速范围也因为特性较差而受到限制。所以。起重机上采用变频调速系统一般须选用专用变频电动机。
为克服普通交流电动机的缺点，专用变频电动机采取了一些特殊措施：
（l）对定子、转子的槽形和定子绕组的分布作特殊考虑，得到一个较理想的电感值， 以便运行中抑制和减小时间谐波和由其引起的一系列机电空间谐波所产生的不良影响。
（2）对电磁负荷也留有一定的裕度，以保证电机运行在高频段的过载能力和低频段的 恒转矩输出能力。
（3）电机的绝缘结构也充分考虑到变频过程中谐波的影响而作了加强，绝缘更可靠。 （4）对限制电机的轴承电流进行特殊设计。特别是100kw以上的大电机，对轴承都进 行特殊绝缘处理，防止轴电流损伤轴承。
（5）除了安装尺寸上跟国标和IEC标准保持一致外，电机在冷却结构上采用了单独的轴流风机强迫通风，以适应电机在低频段低速恒转矩长期运行期间的散热需要，保证电机温升不超过允许范围。
（6）在防护等级方面，除可以做到IP23、IP44和IP55外，特殊需要的场合还可以做到IP56。内部也可以设防冷凝加热器和过热保护温控元件，但10HP（）以下的小电机除外。
第四节 岸桥的通讯
这里主要介绍岸桥和码头管理系统之间的通讯联系通常采取的几种模式。目前世界各国岸桥通常采用的通讯方式有4种，主要根据各港条件或不同供电模式选择。
一、一般通讯电缆方式
采用这种方式，当要求线芯数量较少时（6～8芯），可以在特殊订购高压供电电缆时要求将通讯线芯包含在高压供电电缆内部，在高压电缆卷筒滑环箱上附带一通讯电缆卷筒滑环装置。这种方式仅能实现一些通讯和少量联锁保护的简单功能。
当需要实现监控及数据传送且锁信号较多时，芯线数量就会大大增加。这就需要设专门的通讯电缆卷筒，并配置专门的通讯电缆。
在这个系统中，电话通讯线可以用单独的线芯，而监控和数据交换则必须根据专门的通讯协议采用通讯传送方式。因此，在起重机PLC的输出部分设有专用模块（调制器），而在码头控制中心接收端也有解调器模块。
二、采用光纤通讯方式
这是目前应用较广泛的一种方式。由于光纤的抗干扰能力强，传送速度快，载波量大，所以，这是几种方法中可靠性较高的一种方式。
这种方式要求起重机的PLC上设有光端机（光调制器）并由一根6芯光纤电缆先联接到起重机的电缆卷筒滑环箱，滑环箱内要增加—光缆耦合器，通过该耦合器将光信号由机上传输到码头。中控室接收端也设有解调器（光端机），解出传输信号用于监控和统计等。
由于光纤线芯一般有6芯即足够（一般用2芯，另4芯备用），所以，最简便的办法是在高压电缆内部带一根6芯光缆，其线芯在电缆卷筒滑环箱上通过光纤电缆耦合器跟起重机内部光缆相连接。
同理，在码头高压电缆接电坑内，要设置—光纤电缆接头箱，使码头中控室到接电坑的电缆与高压电缆内带的光纤电缆在这个接头箱内联接。接头箱的防护等级至少要求达到IP55。
由于码头一般传输距离均在1～2 km以内，故起重机内及码头通讯光纤电缆习惯上都采用多模光导纤维制成。
采用这种方法的关键点是光纤接头的制作，其衰减系数必须达到标准。因为起重机上从电气房PLC到码头中控室之间要经过几次接头插接。如果接头制作质量不过关，将影响通讯的可靠性，常常会造成信号丢失。所以，这种接头必须由专业人员制作，并经专门仪器测试通过。
三、无线电通讯以太网（RFETHERNET）
这种通讯方式正在日益推广应用，其信号的调制过程跟前两种方式是相似的。起重机上的输出信号调制成相应的无线电信号后，是通过机上的发射无线装置发送到空中，经由无线电通讯以太网（RFETHERNET）传送到码头中控的接收天线，再经过解调后成为监控和数据信号。图9－4－1为其示意图。
图9—4—1 以太网通讯示意图
这种通讯方式的优点是不需要在码头建设时预设光缆或通讯电缆，对老码头改造具有优选性，但价格要比前两种方式高一些。
通讯的可靠性方面，只要在通讯频段设置上考虑到不重叠原则，抗干扰方面也不会有问题。随着通讯技术的发展，这种方式将会得到越来越广泛的应用。
四、采用微波通讯方式即Settled Microwave Guide System（简称SMG系统）。
这种方式限于使用在码头高压供电采用地沟滑触线方式的场合。
由于在码头滑线地沟内设有微波导向滑槽，起重机上经调制的微波信号，经插入式微波导向滑架传送到滑槽，将微波信号传送到码头中控室。
如果原码头地沟内没有预设微波导向滑槽，则采用无线电通讯方式就可以免去土建改造的麻烦。
桥吊知识
