1064-205t橋式起重機(jī)控制線路設(shè)計(jì)

1064-205t橋式起重機(jī)控制線路設(shè)計(jì),橋式起重機(jī),控制,節(jié)制,線路,路線,設(shè)計(jì) 江 陰 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課 題： 20/5t 橋式起重機(jī)控制線路設(shè)計(jì) 子課題: 同課題學(xué)生姓名: 專 業(yè) 機(jī) 電 一 體 化 學(xué) 生 姓 名 蘇 春 明 班 組 學(xué) 號(hào) 20040204316 指 導(dǎo) 教 師 許 文 靜完 成 日 期 摘要20/5t 橋式起重機(jī)是一種用來(lái)吊起或放下重物并使重物在水平距離內(nèi)水平移動(dòng)的 起重設(shè)備。主要由橋架.，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，起升機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備組成。起重機(jī)廣泛用于工礦企業(yè)，車站，港口，倉(cāng)庫(kù)和建筑工地等場(chǎng)合，是完成各種繁重吊運(yùn)任務(wù)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化的重要設(shè)備之一。本課題所設(shè)計(jì)的控制電路分為電源電路，副鉤，小車。大車，電動(dòng)機(jī)的主電路，保護(hù)電路和主鉤電動(dòng)機(jī)電路。本文簡(jiǎn)要地介紹了起重機(jī)的性能、結(jié)構(gòu)、發(fā)展?fàn)顩r等，并參照《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB3811-83)及《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)及其零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，從方案論證到具體設(shè)計(jì)計(jì)算，充分發(fā)揮了計(jì)算機(jī)在整體設(shè)計(jì)中的作用，從而提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了工作效率。ABSTRACTWith fast developments of the modern technology, the expansion of industrial production and the growth of the automatic level, applications of the carnes in the modern manufacture has been more and more extensive, the effect has been bigger and bigger. Higher and higher requirement has been caused. Especially, with the broad application of computer technology and the appearance of the advanced design method of a lot of interdiscipline, which urge the technology of the carne into a brand-new seedtime.This carne is a kind of 250/50/10t bridge carnes for hydropower station, builded in the workshop of Fengman hydropower station for the extend project. It is used to install, examine and repair of sets of water-turbine generator. This paper focuses on design of hoisting mechanism of the carne, including the main and assistant hoisting mechanism with electromotors, reducers, brake staffs, drum devices and pulley gears. The carne is required to be stables, high accuracy, safety, reliability and advanced technology.This text briefly introduce the carne’s capability, structure, the actuality of development, and so on, referring to “Design criterion of carne” (GB3811-83) and design and calculate of the hoisting mechanism and its accessory in “Design handbook of carne”. From scheme demonstrating to designing and calculating, it takes full advantage of the computer in the whole design to raise the quality of the design, cut the cycle of the design, improve the work efficiency.目錄摘要…………………………………………………………………………………1ABSTRACT………………………………………………………………………第一章 20/5t 橋式起重機(jī)常用電器，電機(jī)及選用………………………………………1.1 常用低壓電器……………………………………………………………………1.2 熔斷器………………………………………………………………………1.3 刀開(kāi)關(guān)………………………………………………………………………1.4 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要輔件選用……………………………………1.5 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)容量選用……………………………………1.6 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)變頻器容量選用……………………………………1.7 電阻器和頻敏變阻器…………………………………………………………1.8 電磁鐵………………………………………………………………………第二章 凸輪控制器，變頻器……………………………………………………2.1 凸輪控制器……………………………………………………………………2.2 變頻器………………………………………………………………………第三章 20/5t 橋式起重機(jī)電氣控制線路…………………………………………………3.1 橋式起重機(jī)的電氣控制要求………………………………………………………3.2 副鉤凸輪控制器控制電路………………………………………………………3.3 保護(hù)電路………………………………………………………………………結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………1.1 常用低壓電器1.1.1 低壓電器的分類電器是指用于接通和斷開(kāi)電路或?qū)﹄娐泛碗姎庠O(shè)備進(jìn)行保護(hù)，控制和調(diào)節(jié)的電工器件。在電力輸配電系統(tǒng)和電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，電器的應(yīng)用極為廣泛。1.1.2 低壓配電電器和低壓控制電器低壓配電電器用于低壓配電系統(tǒng)中，對(duì)電器及用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)和通斷，轉(zhuǎn)換電源和負(fù)載。工作可靠，在系統(tǒng)發(fā)生異常情況下動(dòng)作準(zhǔn)確，并有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。如：熔斷器，刀開(kāi)關(guān)，低壓斷路器等。低壓控制電器用于低壓電力傳動(dòng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)和用電設(shè)備中，使其達(dá)到預(yù)期的工作狀態(tài)。它體積小，重量輕，工作可靠。如：按鈕，行程開(kāi)關(guān)，接觸器，繼電器等。低壓電器的額定電壓在工廠電氣控制中，采用三相四線制供電，動(dòng)力線路電壓為380V，照明線路電壓為 220V。1.2 熔斷器低壓熔斷器是低壓供配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中最常用的安全保護(hù)電器。主要用于短路保護(hù)，有時(shí)也可用于過(guò)載保護(hù)。其主體是用低熔點(diǎn)的金屬絲或金屬薄片制成的溶體，串聯(lián)在被保護(hù)電路中。在正常情況下，溶體相當(dāng)于一根導(dǎo)線，當(dāng)電路短路或過(guò)載時(shí)，電流很大，熔體因過(guò)熱而熔化，從而切斷電路，起到保護(hù)作用。1.2.1 熔斷器的技術(shù)參數(shù)低壓熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓，熔斷器額定電流，熔體額定電流。. 熔斷器的額定電壓是熔斷器長(zhǎng)期正常工作能承受的最大電壓。熔斷器額定電流是指熔斷器（絕緣底座）允許長(zhǎng)期通過(guò)的電流。查常用低壓熔斷器主要技術(shù)參數(shù)表可知：一個(gè)額定電流等級(jí)的熔斷器可以選配若干個(gè)額定電流等級(jí)的熔體。熔體額定電流是指熔體長(zhǎng)期正常工作并不熔斷的電流，熔體額定電流不能大于熔斷器的額定電流。1.2.2 熔斷器的選用選用低壓熔斷器時(shí)一般考慮熔斷器的額定電壓，熔斷器的額定電流和熔體額定電流三項(xiàng)參數(shù)。低壓熔斷器的額定電壓應(yīng)不小于電路的工作電壓。低壓熔斷器的額定電流應(yīng)不小于所裝熔體的額定電流。熔體額定電流選用：1. 電爐和照明等電阻性負(fù)載熔體額定電流 IBN 不小于電路的工作電流 IN，即 IBN≥IN.2. 配電電路 為防止越級(jí)動(dòng)作而擴(kuò)大停電范圍 ,后一級(jí) (近電源) 熔體的額定電流比前一級(jí)熔體的額定電流至少要大一個(gè)等級(jí),同時(shí),必需要校核熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰?3. 電動(dòng)機(jī) 1〉對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī),熔體的額定電流應(yīng)不小于電動(dòng)機(jī)額定電流的 1.5-2.5 倍,即 IBN≥（1.5-2.5）IN.2〉對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī),熔體的額定電流應(yīng)不小于最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流INmax 的 1.5-2.5 倍,加上同時(shí)使用的其它電動(dòng)機(jī)額定電流之和∑IN,, 即 IBN≥（1.5-2.5）INmax＋ ∑IN.3〉輕載起動(dòng)或起動(dòng)時(shí)間短時(shí),系數(shù)可取小些;重載起動(dòng)或起重時(shí)間長(zhǎng)時(shí),系數(shù)可取大些.4〉因電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流很大,熔體的額定電流應(yīng)保證熔斷器不會(huì)因電動(dòng)機(jī)起動(dòng)而熔斷,熔斷器一般用于短路保護(hù).1.3 刀開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)是低壓供配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中最常用的配電電器.常用于電源隔離,也可用于不頻繁地接通和斷開(kāi)小電流配電電路或直接控制小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止,是一種手動(dòng)操作電器.1.3.1 刀開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數(shù)刀開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數(shù)主要有額定電壓,額定電流和分?jǐn)嗄芰?， 刀開(kāi)關(guān)的額定電壓是刀開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期正常工作能承受的最大電壓.刀開(kāi)關(guān)的額定電流是刀開(kāi)關(guān)在合閘位置上允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流.刀開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰κ堑堕_(kāi)關(guān)在額定電壓下能可靠分?jǐn)嗟淖畲箅娏?1.3.2 刀開(kāi)關(guān)的選用刀開(kāi)關(guān)的選用一般考慮刀開(kāi)關(guān)的額定電壓,額定電流等.刀開(kāi)關(guān)的額定電壓應(yīng)不小于電路實(shí)際工作的最高電壓.刀開(kāi)關(guān)的額定電流 1〉當(dāng)用作隔離開(kāi)關(guān)或控制一般照明，電熱等電阻性負(fù)載時(shí)，其額定電流應(yīng)等于或稍高于負(fù)載的額定電流。2〉當(dāng)用于電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制時(shí)，瓷底膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)只能控制容量小于 5.5KW 的電動(dòng)機(jī)，其額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。組合開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)不小于電動(dòng)機(jī)額定電流的 2-3 倍。1.4 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要輔件選用起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要輔件包括斷路器，接觸器，交電流電抗器，制動(dòng)電阻器等。為避開(kāi)變頻器投人時(shí)直流回路電容器的峰值，變頻器配制的斷路器容量為電動(dòng)機(jī)額定電流的 1.3-1.4 倍，整定值為斷路器額定值的 3-4 倍。接觸器在變頻器主回路中僅在變頻器輔助器件或控制回路故障時(shí)起斷開(kāi)主回路的作用，一般不作回路開(kāi)斷器件用，故可按電動(dòng)機(jī)額定電流選用接觸器容量，無(wú)須按開(kāi)斷次數(shù)考核其壽命。為抑制變頻器造成的高峰值電流，在變頻器的輸入端加接交流電抗器。同時(shí)，交流電抗器的進(jìn)入端還可以起到降低電動(dòng)機(jī)的噪聲，改善起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)改善功率因數(shù)的作用。交流電抗器容量按電動(dòng)機(jī)容量配置，計(jì)算公式如下：L＝（2%-5%）U／2TfI式中 L－電抗器容量（H ）U－額定電壓（V）I－電動(dòng)機(jī)額定電流（ A） ，電抗電流值為電動(dòng)機(jī)額定電流值的 1.1-1.2 倍。f－最大周次數(shù)（HZ）（2%-5% ）U 的選擇根據(jù)速比要求定，速比愈大百分比愈大。制動(dòng)電阻借助制動(dòng)單元消耗電動(dòng)機(jī)發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)下從動(dòng)能轉(zhuǎn)換來(lái)的能量。計(jì)算公式如下： RBO＝UC／1.047（TB－0.2TM ）n 　.　　　　.　　　　.　　　式中： UC－直流回路電壓（V）TB－制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（N..m ）TM－電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（ N..m ）n－電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r／min ）在制動(dòng)晶體管和制動(dòng)電阻構(gòu)成的能耗回路中沉區(qū)最大電流受晶體管許用電流 IC 的阻制，因此在選擇制動(dòng)電阻時(shí)不可小于其最小制動(dòng)電阻值。Rmin＝Uc ／Ic（Ω）式中： UC－直流回路電壓（V）Ic －制動(dòng)晶體管允許的最大電流（A）因此：制動(dòng)電阻 RB 應(yīng)按 RBO＞RB＞Rmin 的關(guān)系選用。1.5 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)容量選用起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，為了加速電動(dòng)機(jī)需要有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，故電動(dòng)機(jī)容量需要由負(fù)載功率 Pj 及加速功率 P a 兩部分組成。一般情況下電動(dòng)機(jī)容量 P 為：P≥（P a+P j）／λas λas式中： λas － 電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 。若使電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下接近滿載運(yùn)行，且能承受電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，則要求電動(dòng)機(jī)的過(guò)載力矩倍數(shù) λM 大于 1.5 倍?；蜻m當(dāng)增加加速時(shí)間，減小加速速率。起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的負(fù)載特點(diǎn)是起動(dòng)時(shí)間短（1-3s ） ，只占等速運(yùn)動(dòng)時(shí)間的較小比例；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，占額定起升轉(zhuǎn)矩的（10%-20%） ，其電動(dòng)機(jī)容量為：P＝ CPgv／（1000η） （KW）式中： CP－起重機(jī)額定起升負(fù)載（Kg）v－額定起升速度（m／s）g－重力加速度（g＝9.81 m／s）η－機(jī)構(gòu)總效率此外，為使電動(dòng)機(jī)能提升 1.25 倍試驗(yàn)載荷，能承受電壓波動(dòng)的影響，其最大轉(zhuǎn)矩值必需大于 2。否則，必需讓電動(dòng)機(jī)放容，從而降低電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)的工作效率。1.6 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)變頻器容量選用起升機(jī)構(gòu)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般說(shuō)來(lái)為額定力矩的 1.3-1.6 倍?？紤]到電源電壓波動(dòng)因素及需要通過(guò) 125%超載實(shí)驗(yàn)等因素，此時(shí)變頻器容量為：1.5PCN≥K／ηMCOSφ×CPgv／1000η式中 COSφ－電動(dòng)機(jī)的功率因素， COSφ＝0.75P－起升額定負(fù)載所需功率 （KW）ηM－電動(dòng)機(jī)效率，ηM ＝0.85PCN－變頻器容量（KVA）K－系數(shù)， K＝2起升機(jī)構(gòu)變頻器容量依據(jù)負(fù)載功率計(jì)算，并考慮 2 倍的安全力矩。若用在電動(dòng)機(jī)額定功率選定的基礎(chǔ)上提高一檔的方法選擇變頻器的容量，在變頻器功率選定的基礎(chǔ)上，做電流驗(yàn)證，公式如下： ICN＞IM式中 ICN－變頻器額定電流IM－電動(dòng)機(jī)額定電流1.7 電阻器和頻敏變阻器電阻器是電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，制動(dòng)，和調(diào)速控制的重要附件。電阻器選用的一般原則：1〉 根據(jù)控制要求選擇電阻器系列2〉 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的電流選擇電阻器的型號(hào)頻敏變阻器是一種利用鐵磁材料的損耗歲頻率變化來(lái)自動(dòng)改變等效阻值的低壓電器。頻敏變阻器能使電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)平滑起動(dòng)，主要用于繞線轉(zhuǎn)子回路作為起動(dòng)電阻，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)無(wú)級(jí)起動(dòng)。頻敏變阻器選用的一般原則：1〉 根據(jù)電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械的起動(dòng)負(fù)載特性和操作頻繁程度，選擇頻敏變阻器。2〉 按電動(dòng)機(jī)功率的大小選擇頻敏變阻器。1.8 電磁鐵電磁鐵是利用電磁吸力來(lái)吸鋼鐵零件，操縱，牽引機(jī)械裝置以完成預(yù)期的動(dòng)作的低壓電器。電磁鐵選用的一般原則：1〉 根據(jù)機(jī)械負(fù)載的要求選擇電磁鐵的種類和機(jī)構(gòu)形式。2〉 根據(jù)控制系統(tǒng)電壓選擇電磁鐵線圈電壓。3〉 電磁鐵的功率應(yīng)不小于制動(dòng)或牽引功率。2.1 凸輪控制器凸輪控制器是一種利用凸輪來(lái)操作動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作的控制電器。主要用于容量小于 30KW的中小型繞線或轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的控制電路中，控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，停止，調(diào)速，反轉(zhuǎn)和制動(dòng)，廣泛用于橋式起重機(jī)。凸輪控制器主要由手柄，觸點(diǎn)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)軸，凸輪和外殼組成。如圖：2.2 變頻器在起重機(jī)中的應(yīng)用變頻控制技術(shù)，PLC 控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為橋式起重機(jī)變頻控制應(yīng)用提供了有利的條件，PLC 控制的橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)。PLC 控制的橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖如圖所示：副 鉤主 鉤小 車大 車主 令 控 制 器 變 頻 器變 頻 器變 頻 器變 頻 器PLC 控制的橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖PLC 控制的橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系起動(dòng)，制動(dòng)快速，起動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)，運(yùn)行平穩(wěn)，可靠，操作簡(jiǎn)單靈活，生產(chǎn)效率高，系統(tǒng)維護(hù)方便，安全性高。拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩日立 J300 系列變頻器具有無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)，當(dāng)變頻器有 0.5Hz 輸出時(shí)即有 150%以上的高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，保證懸空起動(dòng)及低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電機(jī)力矩，并可在 10：1 的速度范圍內(nèi)（6-60Hz/5-50Hz）以 100%轉(zhuǎn)矩連續(xù)運(yùn)行。速度調(diào)速偏差小于 ±1%。并利用一個(gè)高速微處理器和裝備 DSP 來(lái)提高響應(yīng)速度，在提升設(shè)備中對(duì)防止“滑落”很有效果，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間約 0.1 秒便可達(dá)到 100%的轉(zhuǎn)矩。能耗制動(dòng)單元“橋抓”在操作抓斗下落時(shí)，變頻器將受到較高電勢(shì)的能量釋放過(guò)程，為保證變頻器不過(guò)壓跳閘不被擊壞，增設(shè)能耗制動(dòng)單元來(lái)保證變頻器的正常工作。進(jìn)行制動(dòng)時(shí)放電電阻與電機(jī)內(nèi)部的有功損耗部分結(jié)合成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，大約為電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的 20%。制動(dòng)電阻的計(jì)算如下；RBO=UC2/0.1047(TB-0.2Tm)n1 (1)式中：UC——直流回路電壓；TB——制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；Tm——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；n1——開(kāi)始減速時(shí)的速度；由制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻構(gòu)成的放電回路中，其最大電流受制動(dòng)單元的最大允許電流 IC 的限制。制動(dòng)電阻的最小允許值 Rmin 為：Rmin= UC/IC （2）因此，制動(dòng)電阻應(yīng)滿足以下選擇范圍 Rmin < RB < RBO 制動(dòng)電阻所需功率 PBO（KW）計(jì)算如下：PBO=0.1047(TB-0.2Tm)（n1 n2）*10-3/2 功能參數(shù)變頻器調(diào)式投用時(shí)，功能參數(shù)的設(shè)置，直接關(guān)系到變頻器與設(shè)備運(yùn)行工況是否配合恰當(dāng)?shù)闹匾h(huán)節(jié)。比如 F2 輸出額定頻率的設(shè)定，F(xiàn)6 加速時(shí)間的設(shè)定，F(xiàn)7 減速時(shí)間的設(shè)定，A0轉(zhuǎn)矩控制方式的設(shè)定等等。特別是電機(jī)參數(shù)的測(cè)定，均需通過(guò)“橋抓”使用過(guò)程中結(jié)合設(shè)備運(yùn)行情況不斷摸索修正。否則，由于某參數(shù)設(shè)置不合理，也可能使變頻器工作不正?；蛟斐呻姍C(jī)過(guò)熱等未能預(yù)想的異常情況發(fā)生而損壞電氣設(shè)備。運(yùn)行環(huán)境由于變頻器應(yīng)用與橋抓上，工作環(huán)境差。如粉塵多，振動(dòng)大，雨天空氣潮濕等。因此，運(yùn)行中應(yīng)注意變頻器的緊固與防潮以確保變頻器的安全運(yùn)行。 3.1 橋式起重機(jī)的電氣控制要求橋式起重機(jī)經(jīng)常帶負(fù)載起動(dòng)，需要保證有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的起動(dòng)電流，因此，采用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。它的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，一般重載時(shí)，轉(zhuǎn)速可降低到額定轉(zhuǎn)速的 50%-60%。工作方式為反復(fù)短時(shí)工作制，允許過(guò)載運(yùn)行。負(fù)載力矩為位能性反抗力矩，必需采用安全可靠的制動(dòng)方式。此外，必需具備必要的零位，短路，過(guò)載和終端保護(hù)。3.2 凸輪控制器觸點(diǎn)分合情況，通常用觸點(diǎn)分合表表示。 （注：“×”表示觸點(diǎn)閉合，“0”表示觸點(diǎn)分?jǐn)啵?。副鉤凸輪控制器的控制過(guò)程如圖：副鉤上升 主接觸器 KM 得電，總電源接通。AC1 手輪轉(zhuǎn)至向上“1”位置，AC1 主觸點(diǎn) V13—1W，U13—1W 閉合；AC1 連鎖觸點(diǎn) AC1—5 閉合；AC1 連鎖觸點(diǎn) AC1—6 斷開(kāi)；M1 全電阻電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)，低速帶動(dòng)副鉤上升。此時(shí)，制動(dòng)電磁鐵 YB1 線圈得電，閘瓦與閘輪分開(kāi)。AC1 手輪依次轉(zhuǎn)至向上“2”—“5”位置，5 對(duì)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)依次閉合，短接電阻1R5—1R1—M1 轉(zhuǎn)速逐漸升高到預(yù)定轉(zhuǎn)速。副鉤下降 AC1 手輪轉(zhuǎn)至向下“1”位置，AC1 主觸點(diǎn) V13—1U 和 U13—1U 閉合。電源相序改變，M1 反轉(zhuǎn)帶動(dòng)副鉤低速下降，AC1 手輪依次轉(zhuǎn)至向下“2”—“5”位置，M1 轉(zhuǎn)速逐漸升高。制動(dòng) AC1 手輪轉(zhuǎn)至“0”位置 M1 失電；YB1 線圈失電；M1 迅速制動(dòng)停車。副鉤帶有重載時(shí)，考慮到重力的作用，在下降負(fù)載時(shí)，應(yīng)先把手輪逐級(jí)扳到“下降”的最后一檔，然后根據(jù)速度要求逐級(jí)退回升速以免下降過(guò)快。3.3 保護(hù)電路 AC1—5 與 AC1—6，AC2 —5 與 AC2—6，AC3—5 與 AC3—6 分別為M1，M2，M3 的正反轉(zhuǎn)連鎖觸點(diǎn)，是電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)連鎖保護(hù)。行程開(kāi)關(guān) SQ1，SQ2 是小車的橫向限位保護(hù)，SQ3，SQ4 是大車的縱向限位保護(hù)，SQ6 是副鉤提升的限位保護(hù)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件的行程超過(guò)極限位置時(shí)，利用移動(dòng)部件上的檔鐵壓下行程開(kāi)關(guān)，使電動(dòng)機(jī)失電并制動(dòng)。AC1—7，AC3—7，AC2—7 是零位連鎖觸點(diǎn)，保證所有凸輪控制處于“0”位時(shí)，主接觸器線圈才能得電，起重機(jī)才能工作。過(guò)電流繼電器 KA0，KA1 ，KA2，KA3，KA4分別為總電源，M1，M2，M3 和 M4 的過(guò)載和過(guò)電流保護(hù)。 結(jié)束語(yǔ)我在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，得到許文靜老師的精心指導(dǎo)，許老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，視野雄廓，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。置身許老師的指導(dǎo)過(guò)程中，不僅我的思想觀念煥然一新，也改善了我的思考方式，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴(yán)以律己，寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力，令我如沐春風(fēng)，倍感溫馨。一股暖意細(xì)水長(zhǎng)流，源自內(nèi)心而又沐潤(rùn)全身，微言寸語(yǔ)豈能祥訴感激之情，只好銘記心中，唯有虔誠(chéng)的祝福導(dǎo)師合家歡樂(lè)，一生平安，萬(wàn)事如意。同時(shí)，也將祝福送給每一位幫助我的師長(zhǎng)。感謝各位老師在這半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我的幫助和鼓勵(lì)。參考文獻(xiàn)[1] GB3811-83. 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1984.[2] GB/T14405. 太原重型機(jī)器有限公司—通用橋式起重機(jī)[s]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1980.[3] 張質(zhì)文. 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京: 中國(guó)鐵道出版社，1998.[4] 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組. 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1980.[5] Purdum.T. Machine Design[M]. Journal of Science & Engineering,1998.[6] 揚(yáng)長(zhǎng)葵. 起重機(jī)械[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1982.[7] 祝慈壽.中國(guó)工業(yè)技術(shù)史[M].重慶:重慶出版社，1995.[8] 胡宗武，顧迪民.起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社，1989.[9] 陳道南，盛漢中.起重機(jī)課程設(shè)計(jì)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1983.[10] 須雷. 起重機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械，1996(8)：3～8.[11] 趙磊. 1200/125t 橋式起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械，2003(10):37～39.[12] [日]坂本種芳，長(zhǎng)谷川政弘. 橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社， 1987.[13] GB/T14405. 太原重型機(jī)器有限公司—通用橋式起重機(jī)[S].北京: 機(jī)械工業(yè)出 1980.[14] 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京: 高等教育出版社，2001.[15] 上海交通大學(xué)起重運(yùn)輸機(jī)教研組. 起重機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷和動(dòng)力系數(shù)[M].上海：上?？萍汲霭嫔?，1977.[16] 須雷. 現(xiàn)代起重機(jī)的特征和發(fā)展趨向[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械，1997(10)：3～7.[17] 邱棟良. 國(guó)內(nèi)外起重機(jī)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1997(8)：3～5.[18] 王昆，何小柏，任信遠(yuǎn). 機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M]. 北京: 高等教育出版社，1996.[19] 朱學(xué)敏. 起重機(jī)械[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2003.江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3目錄摘要…………………………………………………………………………………………ⅠABSTRACT………………………………………………………………………………Ⅱ第一章 20/5t 橋式起重機(jī)常用電器，電機(jī)及選用………………………………………1.1 常用低壓電器……………………………………………………………………1.2 熔斷器………………………………………………………………………………1.3 刀開(kāi)關(guān)………………………………………………………………………………1.4 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要輔件選用……………………………………1.5 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)容量選用……………………………………1.6 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)變頻器容量選用……………………………………1.7 電阻器和頻敏變阻器…………………………………………………………………1.8 電磁鐵………………………………………………………………………………第二章 凸輪控制器，變頻器……………………………………………………………2.1 凸輪控制器……………………………………………………………………2.2 變頻器………………………………………………………………………………第三章 20/5t 橋式起重機(jī)電氣控制線路………………………………………………………3.1 橋式起重機(jī)的電氣控制要求………………………………………………………3.2 副鉤凸輪控制器控制電路………………………………………………………3.3 保護(hù)電路………………………………………………………………………結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………………… 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………第二章 凸輪控制器，變頻器2第一章 20/5t 橋式起重機(jī)常用電器，電機(jī)及選用 1.1 常用低壓電器1.1.1 低壓電器的分類電器是指用于接通和斷開(kāi)電路或?qū)﹄娐泛碗姎庠O(shè)備進(jìn)行保護(hù)，控制和調(diào)節(jié)的電工器件。在電力輸配電系統(tǒng)和電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，電器的應(yīng)用極為廣泛。1.1.2 低壓配電電器和低壓控制電器低壓配電電器用于低壓配電系統(tǒng)中，對(duì)電器及用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)和通斷，轉(zhuǎn)換電源和負(fù)載。工作可靠，在系統(tǒng)發(fā)生異常情況下動(dòng)作準(zhǔn)確，并有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。如：熔斷器，刀開(kāi)關(guān)，低壓斷路器等。低壓控制電器用于低壓電力傳動(dòng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)和用電設(shè)備中，使其達(dá)到預(yù)期的工作狀態(tài)。它體積小，重量輕，工作可靠。如：按鈕，行程開(kāi)關(guān)，接觸器，繼電器等。低壓電器的額定電壓在工廠電氣控制中，采用三相四線制供電，動(dòng)力線路電壓為380V，照明線路電壓為 220V。1.2 熔斷器低壓熔斷器是低壓供配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中最常用的安全保護(hù)電器。主要用于短路保護(hù)，有時(shí)也可用于過(guò)載保護(hù)。其主體是用低熔點(diǎn)的金屬絲或金屬薄片制成的溶體，串聯(lián)在被保護(hù)電路中。在正常情況下，溶體相當(dāng)于一根導(dǎo)線，當(dāng)電路短路或過(guò)載時(shí)，電流很大，熔體因過(guò)熱而熔化，從而切斷電路，起到保護(hù)作用。1.2.1 熔斷器的技術(shù)參數(shù)低壓熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓，熔斷器額定電流，熔體額定電流。. 熔斷器的額定電壓是熔斷器長(zhǎng)期正常工作能承受的最大電壓。熔斷器額定電流是指熔斷器（絕緣底座）允許長(zhǎng)期通過(guò)的電流。查常用低壓熔斷器主要技術(shù)參數(shù)表可知：一個(gè)額定電流等級(jí)的熔斷器可以選配若干個(gè)額定電流等級(jí)的熔體。熔體額定電流是指熔體長(zhǎng)期正常工作并不熔斷的電流，熔體額定電流不能大于熔斷器的額定電流。1.2.2 熔斷器的選用選用低壓熔斷器時(shí)一般考慮熔斷器的額定電壓，熔斷器的額定電流和熔體額定電流三項(xiàng)參數(shù)。江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3低壓熔斷器的額定電壓應(yīng)不小于電路的工作電壓。低壓熔斷器的額定電流應(yīng)不小于所裝熔體的額定電流。1.2.3 熔體額定電流選用： 1. 電爐和照明等電阻性負(fù)載熔體額定電流 IBN 不小于電路的工作電流 IN，即IBN≥IN.2. 配電電路 為防止越級(jí)動(dòng)作而擴(kuò)大停電范圍,后一級(jí) (近電源) 熔體的額定電流比前一級(jí)熔體的額定電流至少要大一個(gè)等級(jí),同時(shí),必需要校核熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰?3. 電動(dòng)機(jī) 1〉對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī) ,熔體的額定電流應(yīng)不小于電動(dòng)機(jī)額定電流的 1.5-2.5 倍,即 IBN≥（1.5-2.5）IN.2〉對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī),熔體的額定電流應(yīng)不小于最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流 INmax 的 1.5-2.5 倍,加上同時(shí)使用的其它電動(dòng)機(jī)額定電流之和∑IN,, 即 IBN≥（1.5-2.5）INmax＋∑IN.3〉輕載起動(dòng)或起動(dòng)時(shí)間短時(shí),系數(shù)可取小些;重載起動(dòng)或起重時(shí)間長(zhǎng)時(shí),系數(shù)可取大些.4〉因電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流很大,熔體的額定電流應(yīng)保證熔斷器不會(huì)因電動(dòng)機(jī)起動(dòng)而熔斷,熔斷器一般用于短路保護(hù).1.3 刀開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)是低壓供配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)中最常用的配電電器.常用于電源隔離,也可用于不頻繁地接通和斷開(kāi)小電流配電電路或直接控制小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止,是一種手動(dòng)操作電器.1.3.1 刀開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數(shù)刀開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數(shù)主要有額定電壓,額定電流和分?jǐn)嗄芰?， 刀開(kāi)關(guān)的額定電壓是刀開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期正常工作能承受的最大電壓.刀開(kāi)關(guān)的額定電流是刀開(kāi)關(guān)在合閘位置上允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流.刀開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰κ堑堕_(kāi)關(guān)在額定電壓下能可靠分?jǐn)嗟淖畲箅娏?1.3.2 刀開(kāi)關(guān)的選用刀開(kāi)關(guān)的選用一般考慮刀開(kāi)關(guān)的額定電壓,額定電流等.第二章 凸輪控制器，變頻器2刀開(kāi)關(guān)的額定電壓應(yīng)不小于電路實(shí)際工作的最高電壓.刀開(kāi)關(guān)的額定電流 1〉當(dāng)用作隔離開(kāi)關(guān)或控制一般照明，電熱等電阻性負(fù)載時(shí)，其額定電流應(yīng)等于或稍高于負(fù)載的額定電流。2〉當(dāng)用于電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制時(shí)，瓷底膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)只能控制容量小于 5.5KW 的電動(dòng)機(jī)，其額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。組合開(kāi)關(guān)的額定電流應(yīng)不小于電動(dòng)機(jī)額定電流的 2-3 倍。1.4 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要輔件選用起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)主要輔件包括斷路器，接觸器，交電流電抗器，制動(dòng)電阻器等。為避開(kāi)變頻器投人時(shí)直流回路電容器的峰值，變頻器配制的斷路器容量為電動(dòng)機(jī)額定電流的 1.3-1.4 倍，整定值為斷路器額定值的 3-4 倍。接觸器在變頻器主回路中僅在變頻器輔助器件或控制回路故障時(shí)起斷開(kāi)主回路的作用，一般不作回路開(kāi)斷器件用，故可按電動(dòng)機(jī)額定電流選用接觸器容量，無(wú)須按開(kāi)斷次數(shù)考核其壽命。為抑制變頻器造成的高峰值電流，在變頻器的輸入端加接交流電抗器。同時(shí)，交流電抗器的進(jìn)入端還可以起到降低電動(dòng)機(jī)的噪聲，改善起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)改善功率因數(shù)的作用。交流電抗器容量按電動(dòng)機(jī)容量配置，計(jì)算公式如下：L＝（2%-5%）U ／2TfI式中 L－電抗器容量（H）U－額定電壓（V）I－電動(dòng)機(jī)額定電流（A） ，電抗電流值為電動(dòng)機(jī)額定電流值的 1.1-1.2 倍。f－最大周次數(shù)（HZ）（2%-5%）U 的選擇根據(jù)速比要求定，速比愈大百分比愈大。制動(dòng)電阻借助制動(dòng)單元消耗電動(dòng)機(jī)發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)下從動(dòng)能轉(zhuǎn)換來(lái)的能量。計(jì)算公式如下： RBO＝UC／1.047（TB－ 0.2TM）n　.　　　　.　　　　.　　　式中： UC－直流回路電壓（V）TB－制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（N..m ）TM－電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（N..m ）江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3n－電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r／min）在制動(dòng)晶體管和制動(dòng)電阻構(gòu)成的能耗回路中沉區(qū)最大電流受晶體管許用電流 IC 的阻制，因此在選擇制動(dòng)電阻時(shí)不可小于其最小制動(dòng)電阻值。Rmin＝Uc／Ic （Ω）式中： UC－直流回路電壓（V）Ic －制動(dòng)晶體管允許的最大電流（ A）因此：制動(dòng)電阻 RB 應(yīng)按 RBO＞RB＞Rmin 的關(guān)系選用。1.5 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)容量選用起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，為了加速電動(dòng)機(jī)需要有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，故電動(dòng)機(jī)容量需要由負(fù)載功率 Pj 及加速功率 P a 兩部分組成。一般情況下電動(dòng)機(jī)容量 P 為：P≥（P a+Pj）／λas 式中： λas －電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù) 。若使電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下接近滿載運(yùn)行，且能承受電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，則要求電動(dòng)機(jī)的過(guò)載力矩倍數(shù) λM 大于 1.5 倍?；蜻m當(dāng)增加加速時(shí)間，減小加速速率。起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的負(fù)載特點(diǎn)是起動(dòng)時(shí)間短（1-3s） ，只占等速運(yùn)動(dòng)時(shí)間的較小比例；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，占額定起升轉(zhuǎn)矩的（10%-20%） ，其電動(dòng)機(jī)容量為：P＝CPgv ／（1000η） （KW）式中： CP－起重機(jī)額定起升負(fù)載（ Kg）v－額定起升速度（m／s）g－重力加速度（g＝9.81 m／s）η－機(jī)構(gòu)總效率此外，為使電動(dòng)機(jī)能提升 1.25 倍試驗(yàn)載荷，能承受電壓波動(dòng)的影響，其最大轉(zhuǎn)矩值必需大于 2。否則，必需讓電動(dòng)機(jī)放容，從而降低電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)的工作效率。1.6 20/5t 橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)變頻器容量選用起升機(jī)構(gòu)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般說(shuō)來(lái)為額定力矩的 1.3-1.6 倍?？紤]到電源電壓波動(dòng)因素及需要通過(guò) 125%超載實(shí)驗(yàn)等因素，此時(shí)變頻器容量為：1.5PCN≥K／ηMCOS φ×CPgv／1000η式中 COSφ－電動(dòng)機(jī)的功率因素， COSφ＝0.75第二章 凸輪控制器，變頻器2P－起升額定負(fù)載所需功率（KW ）ηM－電動(dòng)機(jī)效率，ηM＝0.85PCN－變頻器容量（KVA）K－系數(shù)，K＝2江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3起升機(jī)構(gòu)變頻器容量依據(jù)負(fù)載功率計(jì)算，并考慮 2 倍的安全力矩。若用在電動(dòng)機(jī)額定功率選定的基礎(chǔ)上提高一檔的方法選擇變頻器的容量，在變頻器功率選定的基礎(chǔ)上，做電流驗(yàn)證，公式如下： ICN＞IM式中 ICN－變頻器額定電流IM－電動(dòng)機(jī)額定電流1.7 電阻器和頻敏變阻器電阻器是電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，制動(dòng)，和調(diào)速控制的重要附件。電阻器選用的一般原則：1〉根據(jù)控制要求選擇電阻器系列2〉根據(jù)電動(dòng)機(jī)的電流選擇電阻器的型號(hào)頻敏變阻器是一種利用鐵磁材料的損耗歲頻率變化來(lái)自動(dòng)改變等效阻值的低壓電器。頻敏變阻器能使電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)平滑起動(dòng)，主要用于繞線轉(zhuǎn)子回路作為起動(dòng)電阻，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)無(wú)級(jí)起動(dòng)。頻敏變阻器選用的一般原則：1〉根據(jù)電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械的起動(dòng)負(fù)載特性和操作頻繁程度，選擇頻敏變阻器。2〉按電動(dòng)機(jī)功率的大小選擇頻敏變阻器。1.8 電磁鐵電磁鐵是利用電磁吸力來(lái)吸鋼鐵零件，操縱，牽引機(jī)械裝置以完成預(yù)期的動(dòng)作的低壓電器。電磁鐵選用的一般原則：1〉根據(jù)機(jī)械負(fù)載的要求選擇電磁鐵的種類和機(jī)構(gòu)形式。2〉根據(jù)控制系統(tǒng)電壓選擇電磁鐵線圈電壓。3〉電磁鐵的功率應(yīng)不小于制動(dòng)或牽引功率。第二章 凸輪控制器，變頻器2江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3第二章 凸輪控制器，變頻器2.1 凸輪控制器凸輪控制器是一種利用凸輪來(lái)操作動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作的控制電器。主要用于容量小于 30KW的中小型繞線或轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的控制電路中，控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，停止，調(diào)速，反轉(zhuǎn)和制動(dòng)，廣泛用于橋式起重機(jī)。凸輪控制器主要由手柄，觸點(diǎn)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)軸，凸輪和外殼組成。如圖：2.2 變頻器在起重機(jī)中的應(yīng)用變頻控制技術(shù)，PLC 控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為橋式起重機(jī)變頻控制應(yīng)用提供了有利的條件，PLC 控制的橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)。PLC 控制的橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖如圖所示：第二章 凸輪控制器，變頻器2副 鉤主 鉤小 車大 車主 令 控 制 器 變 頻 器變 頻 器變 頻 器變 頻 器PLC 控制的橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖PLC 控制的橋式起重機(jī)變頻調(diào)速系起動(dòng)，制動(dòng)快速，起動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)，運(yùn)行平穩(wěn)，可靠，操作簡(jiǎn)單靈活，生產(chǎn)效率高，系統(tǒng)維護(hù)方便，安全性高。拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩日立 J300 系列變頻器具有無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)，當(dāng)變頻器有 0.5Hz 輸出時(shí)即有150%以上的高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，保證懸空起動(dòng)及低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電機(jī)力矩，并可在 10：1 的速度范圍內(nèi)（6-60Hz/5-50Hz）以 100%轉(zhuǎn)矩連續(xù)運(yùn)行。速度調(diào)速偏差小于±1%。并利用一個(gè)高速微處理器和裝備 DSP 來(lái)提高響應(yīng)速度，在提升設(shè)備中對(duì)防止“滑落”很有效果，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間約 0.1 秒便可達(dá)到 100%的轉(zhuǎn)矩。能耗制動(dòng)單元“橋抓”在操作抓斗下落時(shí)，變頻器將受到較高電勢(shì)的能量釋放過(guò)程，為保證變頻器不過(guò)壓跳閘不被擊壞，增設(shè)能耗制動(dòng)單元來(lái)保證變頻器的正常工作。進(jìn)行制動(dòng)時(shí)放電電阻與電機(jī)內(nèi)部的有功損耗部分結(jié)合成制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，大約為電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的 20%。制動(dòng)電阻的計(jì)算如下；RBO=UC2/0.1047(TB-0.2Tm)n1 (1)式中：UC——直流回路電壓；TB——制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；Tm——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；n1——開(kāi)始減速時(shí)的速度；江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3由制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻構(gòu)成的放電回路中，其最大電流受制動(dòng)單元的最大允許電流 IC 的限制。制動(dòng)電阻的最小允許值 Rmin 為：Rmin= UC/IC （2）因此，制動(dòng)電阻應(yīng)滿足以下選擇范圍 Rmin < RB < RBO 制動(dòng)電阻所需功率 PBO（KW）計(jì)算如下：PBO=0.1047(TB-0.2Tm)（ n1 n2）*10-3/2 功能參數(shù)變頻器調(diào)式投用時(shí)，功能參數(shù)的設(shè)置，直接關(guān)系到變頻器與設(shè)備運(yùn)行工況是否配合恰當(dāng)?shù)闹匾h(huán)節(jié)。比如 F2 輸出額定頻率的設(shè)定， F6 加速時(shí)間的設(shè)定， F7 減速時(shí)間的設(shè)定，A0 轉(zhuǎn)矩控制方式的設(shè)定等等。特別是電機(jī)參數(shù)的測(cè)定，均需通過(guò) “橋抓”使用過(guò)程中結(jié)合設(shè)備運(yùn)行情況不斷摸索修正。否則，由于某參數(shù)設(shè)置不合理，也可能使變頻器工作不正?；蛟斐呻姍C(jī)過(guò)熱等未能預(yù)想的異常情況發(fā)生而損壞電氣設(shè)備。運(yùn)行環(huán)境由于變頻器應(yīng)用與橋抓上，工作環(huán)境差。如粉塵多，振動(dòng)大，雨天空氣潮濕等。因此，運(yùn)行中應(yīng)注意變頻器的緊固與防潮以確保變頻器的安全運(yùn)行。 第二章 凸輪控制器，變頻器2第三章 20/5t 橋式起重機(jī)電氣控制線路3.1 橋式起重機(jī)的電氣控制要求橋式起重機(jī)經(jīng)常帶負(fù)載起動(dòng)，需要保證有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較小的起動(dòng)電流，因此，采用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。它的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，一般重載時(shí)，轉(zhuǎn)速可降低到額定轉(zhuǎn)速的50%-60%。工作方式為反復(fù)短時(shí)工作制，允許過(guò)載運(yùn)行。負(fù)載力矩為位能性反抗力矩，必需采用安全可靠的制動(dòng)方式。此外，必需具備必要的零位，短路，過(guò)載和終端保護(hù)。3.2 凸輪控制器觸點(diǎn)分合情況，通常用觸點(diǎn)分合表表示。 （注：“×”表示觸點(diǎn)閉合，“0”表示觸點(diǎn)分?jǐn)啵?。江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3副鉤凸輪控制器的控制過(guò)程如圖：副鉤上升 主接觸器 KM 得電，總電源接通。AC1 手輪轉(zhuǎn)至向上“1”位置，AC1 主觸點(diǎn) V13—1W，U13—1W 閉合；AC1 連鎖觸點(diǎn) AC1—5 閉合；AC1 連鎖觸點(diǎn) AC1—6 斷開(kāi)；M1 全電阻電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)，低速帶動(dòng)副鉤上升。此時(shí)，制動(dòng)電磁鐵 YB1 線圈得電，閘瓦與閘輪分開(kāi)。 AC1手輪依次轉(zhuǎn)至向上“2”—“5”位置，5 對(duì)常開(kāi)輔助觸點(diǎn)依次閉合，短接電阻1R5—1R1—M1 轉(zhuǎn)速逐漸升高到預(yù)定轉(zhuǎn)速。副鉤下降 AC1 手輪轉(zhuǎn)至向下“1”位置，AC1 主觸點(diǎn) V13—1U 和 U13—1U 閉合。電源相序改變，M1 反轉(zhuǎn)帶動(dòng)副鉤低速下降，AC1 手輪依次轉(zhuǎn)至向下“2”—“5”位置，M1轉(zhuǎn)速逐漸升高。制動(dòng) AC1 手輪轉(zhuǎn)至“0”位置 M1 失電；YB1 線圈失電；M1 迅速制動(dòng)停車。副鉤帶有重載時(shí)，考慮到重力的作用，在下降負(fù)載時(shí)，應(yīng)先把手輪逐級(jí)扳到“下降”的最后一檔，然后根據(jù)速度要求逐級(jí)退回升速以免下降過(guò)快。3.3 保護(hù)電路 AC1—5 與 AC1—6，AC2—5 與 AC2—6，AC3—5 與 AC3—6 分別為M1，M2，M3 的正反轉(zhuǎn)連鎖觸點(diǎn)，是電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)連鎖保護(hù)。行程開(kāi)關(guān) SQ1，SQ2 是小車的橫向限位保護(hù)，SQ3，SQ4 是大車的縱向限位保護(hù)，SQ6 是副鉤提升的限位保護(hù)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件的行程超過(guò)極限位置時(shí)，利用移動(dòng)部件上的檔鐵壓下行程開(kāi)關(guān)，使電動(dòng)機(jī)失電并制動(dòng)。AC1—7，AC3—7，AC2—7 是零位連鎖觸點(diǎn)，保證所有凸輪控制處于“0”位時(shí)，主接觸器線圈才能得電，起重機(jī)才能工作。過(guò)電流繼電器第二章 凸輪控制器，變頻器2KA0，KA1，KA2，KA3，KA4 分別為總電源，M1 ，M2，M3 和 M4 的過(guò)載和過(guò)電流保護(hù)。結(jié)束語(yǔ)我在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，得到許文靜老師的精心指導(dǎo)，許老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，視野雄廓，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。置身許老師的指導(dǎo)過(guò)程中，不僅我的思想觀念煥然一新，也改善了我的思考方式，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴(yán)以律己，寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力，令我如沐春風(fēng)，倍感溫馨。一股暖意細(xì)水長(zhǎng)流，源自內(nèi)心而又沐潤(rùn)全身，微言寸語(yǔ)豈能祥訴感激之情，只好銘記心中，唯有虔誠(chéng)的祝福導(dǎo)師合家歡樂(lè)，一生平安，萬(wàn)事如意。同時(shí)，也將祝福送給每一位幫助我的師長(zhǎng)。感謝各位老師在這半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我的幫助和鼓勵(lì)。江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)3參考文獻(xiàn) [1] GB3811-83. 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1984.[2] GB/T14405. 太原重型機(jī)器有限公司—通用橋式起重機(jī)[s]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1980.[3] 張質(zhì)文 . 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京: 中國(guó)鐵道出版社，1998.[4] 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組. 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1980.[5] Purdum.T. Machine Design[M]. Journal of Science & Engineering,1998.[6] 揚(yáng)長(zhǎng)葵 . 起重機(jī)械[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1982.[7] 祝慈壽 .中國(guó)工業(yè)技術(shù)史[M].重慶:重慶出版社，1995.[8] 胡宗武，顧迪民.起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社，1989.[9] 陳道南，盛漢中.起重機(jī)課程設(shè)計(jì)[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1983.[10] 須雷 . 起重機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械，1996(8)：3～8.[11] 趙磊 . 1200/125t 橋式起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械，2003(10): 37～39.[12] [日]坂本種芳，長(zhǎng)谷川政弘. 橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社， 1987.[13] GB/T14405. 太原重型機(jī)器有限公司—通用橋式起重機(jī)[S].北京: 機(jī)械工業(yè)出 1980.[14] 濮良貴. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京: 高等教育出版社，2001.[15] 上海交通大學(xué)起重運(yùn)輸機(jī)教研組. 起重機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷和動(dòng)力系數(shù)[M].上海：上?？萍汲霭嫔?，1977.[16] 須雷 . 現(xiàn)代起重機(jī)的特征和發(fā)展趨向[J]. 起重運(yùn)輸機(jī)械，1997(10)：3～7.[17] 邱棟良. 國(guó)內(nèi)外起重機(jī)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1997(8)：3～5.[18] 王昆，何小柏，任信遠(yuǎn). 機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M]. 北京: 高等教育出版社，1996.[19] 朱學(xué)敏. 起重機(jī)械[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2003.第二章 凸輪控制器，變頻器2