橋式起重機提升機構(gòu)電氣控制.doc

課程設(shè)計說明書唐 山 學(xué) 院 工廠電氣控制 課 程 設(shè) 計 題 目 橋式起重機提升機構(gòu)電氣控制 系 (部) 信息工程系 班 級 電本 班 姓 名 學(xué) 號 4120208xxxx 指導(dǎo)教師 周劍利 江培蕾 田紅霞 2014 年 12 月 22 日至 12月 25 日 共 1 周2014 年12 月24日目 錄1 橋式起重機的說明12 起重機設(shè)計要求22.1 設(shè)計要求22.2設(shè)計原始數(shù)據(jù)23 起重機的選擇33.1提升機構(gòu)的工作原理33.2電動機的選擇33.2.1初選電動機33.2.2電機制動器的選擇43.2.3電動機發(fā)熱校驗53.2.4檢驗過載能力73.2.5電阻計算73.2.6實現(xiàn)下放載荷(倒拉反接制動)94 制圖104.1起升機構(gòu)的工作原理104.2電路圖104.3電路圖分析104.3.1起升機構(gòu)的工作原理104.3.2電路的聯(lián)鎖與保護115 總結(jié)12參考文獻13附錄 YZR280S-10參數(shù)141 橋式起重機的說明橋式起重機在國內(nèi)外工程施工中得到廣泛應(yīng)用，而橋式起重機大型化代表著一個國家的工業(yè)水平和科技水平。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大和自動化程度的提高，起重機在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機的要求也越來越高。尤其是計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，許多跨學(xué)科的先進設(shè)計方法出現(xiàn)，這些都促使起重機的技術(shù)進入嶄新的發(fā)展階段。橋式起重機的提升機構(gòu)，是任何起重機任何起重機必須具備的，使物品獲得升降運動的基本組成。起升機構(gòu)工作的好壞將直接影響整臺起重機的工作性能，是起重機最主要的機構(gòu)之一。2 起重機設(shè)計要求2.1 設(shè)計要求橋式起重機跨距40m，起重量20t，起升高度20m，工作類型為中型(FC25)，可進行貨物的裝卸、轉(zhuǎn)運及堆放等作業(yè)。提升額定起重量時可實現(xiàn),三級速度，調(diào)速電阻同時兼做起動電阻?？蓪崿F(xiàn)下放額定載荷。完成提升機構(gòu)拖動電機選擇及其起動、制動、調(diào)速電氣控制設(shè)計，繪制電氣原理圖，撰寫說明書。2.2設(shè)計原始數(shù)據(jù)(1)起重量： (2)卷筒飛輪轉(zhuǎn)矩：(3)減速器傳動比： (4)減速器效率：(5)卷筒直徑： (6)空鉤重：(7)鋼繩直徑： (8)動滑輪承載繩數(shù)：(9)動滑輪效率： (10)卷筒效率：3 起重機的選擇3.1提升機構(gòu)的工作原理電動機經(jīng)聯(lián)軸器，補償器，制動輪聯(lián)軸將動力傳遞給減速器的高速軸端，經(jīng)減速器將動力電動機高速數(shù)降低到低速數(shù)，由低速軸輸出，經(jīng)卷筒內(nèi)齒圈，把動力傳遞給卷筒組，再通過鋼絲繩和滑輪組使吊鉤進行升降，完成升降重物的任務(wù)。3.2電動機的選擇3.2.1初選電動機(1)額定效率： (2)空鉤負載系數(shù)： (3)查表得： (空鉤提升) (空鉤下放) (4) (5) (6)負載轉(zhuǎn)矩：()折算到電機軸 從而可得： (7)電機額定轉(zhuǎn)速： (8)電機額定功率： 選擇電機的型號為 YZR280S-10 其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：定子電流 轉(zhuǎn)子電流 轉(zhuǎn)速輸出公率 轉(zhuǎn)差率 轉(zhuǎn)動慣量額定功率 額定電壓 最大電磁轉(zhuǎn)矩3.2.2電機制動器的選擇 優(yōu)選長行程，選擇的制動器YW200-220的飛輪轉(zhuǎn)矩為3.2.3電動機發(fā)熱校驗(1) (2)選擇電機起動過程最大轉(zhuǎn)矩(提升和下降) (3)最小起動轉(zhuǎn)矩： (4)提升、下降時的平均起動轉(zhuǎn)矩： (5)拖動系統(tǒng)折算到電動機軸的飛輪轉(zhuǎn)矩 此時應(yīng)考慮電磁鐵飛輪轉(zhuǎn)矩折算：空鉤： 卷筒： (6)空鉤下放起動時間的確定： 由 得： (7)負荷提升起動時間： 由 得： (8)負荷下放起動時間：由 得： (9)空鉤提升起動時間：由 得： (10)穩(wěn)定運行時間的確定：工藝要求四段的相同，則： (11)電機運行時的等效轉(zhuǎn)矩： 當FC%=25%時， ，滿足發(fā)熱方面的要求條件。3.2.4檢驗過載能力3.2.5電阻計算(1)關(guān)于轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率的計算 按要求實現(xiàn)三級速度： (2)串入電阻的計算： 負載轉(zhuǎn)矩一定時：， ， 則： 串入可以實現(xiàn)速度提升負載。經(jīng)計算得： 再串入可以實現(xiàn)速度提升載荷。經(jīng)計算得： 再串入可以完成速度提升負載。接入能產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩的負載電阻以防止起動沖擊。由 得： 3.2.6實現(xiàn)下放載荷(倒拉反接制動) 可串入電阻實現(xiàn)。4 制圖4.1起升機構(gòu)的工作原理合上電源開關(guān)，當主令控制器手柄置于0位時，SA-1閉合，電壓繼電器KV線圈通電并自鎖，為啟動作準備。當控制器手柄離開零位，處于其他工作位置是，雖然觸頭SA-1斷開，并不影響KV的吸合狀態(tài)。但電源斷開后，卻必須將控制器手柄返回0位后才能再次啟動，這就是零電壓和零位保護的作用。4.2電路圖圖1-1 起重機提升機構(gòu)電路圖4.3電路圖分析4.3.1起升機構(gòu)的工作原理（1）下放1檔位預(yù)備檔。此時控制器觸頭SA4斷開，KMB斷電釋放，制動器未松開；觸頭SA6，SA7，SA8閉合，接觸器KMU,KM1，KM2通電吸合，電動機轉(zhuǎn)子電阻R1，R2被短接，定子按提升相序接通三相交流電源，但此時由于制動器未打開，故電動機并不旋轉(zhuǎn)。該檔位是為適應(yīng)提升機構(gòu)由提升變換到下降重物，消除因機械傳動間隙產(chǎn)生沖擊而設(shè)定的。所以此檔不能停留，必須迅速通過該檔扳向下放其他檔位，以防電動機在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下時間過長而燒毀電動機。（2）下放2檔是為載荷低速下放而設(shè)的。此時控制器觸頭SA4，SA6，SA7,SA8閉合，接觸器KMB,KMU,KM1，KM2線圈通電吸合，制動器打開，電動機轉(zhuǎn)子串入R1，R2電阻，定子按提升相序接線，載荷獲得倒拉反接制動低速下放。所以，控制器手柄在該檔位時，將穩(wěn)定運行低速下放載荷。在上述制動下放的2個檔位，控制器觸頭SA3始終閉合，將提升限位開關(guān)SQU2接入，其目的在于預(yù)防對吊物重量估計不準。重物不但不下降反而上升，此時SQU2起上升限位作用。（3）控制器手柄在下放3,4,5檔位時為強力下放。此時，控制器觸頭SA2，SA4，SA5,SA7，SA8始終閉合，接觸器KMD,KMB,KM1，KM2線圈通電吸合，制動器打開，電動機定子按下放重物相序接線，轉(zhuǎn)子電阻逐級短接，提升機構(gòu)在電動機下放電磁轉(zhuǎn)矩和重力矩共同作用下，是重物下放。4.3.2電路的聯(lián)鎖與保護由過流繼電器KI5實現(xiàn)過流保護；電壓繼電器KV與 主令控制器SA實現(xiàn)零電壓保護欲零位保護；行程開關(guān)SQU2實現(xiàn)上升的限位保護，KMU,KMD實現(xiàn)上升與下降的聯(lián)鎖保護，在加速接觸器KM3，KM4，KM5線圈電路中串接了前一級加速接觸器的常開輔助觸點，確保轉(zhuǎn)子電阻按順序依次短接，實現(xiàn)機械特性平滑過渡，電動機轉(zhuǎn)速逐級提高。5 總結(jié)這次課程設(shè)計，讓我對工業(yè)電氣控制技術(shù)有了進一步理解，這是一次綜合復(fù)習和應(yīng)用。這一段時間的課程設(shè)計，使我得到很多經(jīng)驗，并鍛煉綜合及靈活運用所學(xué)知識的能力，正確使用技術(shù)資源的能力，鞏固和加深以及擴大了專業(yè)知識面。在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程。千里之行始于足下，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。認真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。參考文獻1 趙國君.通用橋式和門式起重機M.機械工業(yè)出版社,20022 周紹英.電力拖動M.冶金工業(yè)出版社,20063 廖常初.PLC編程及應(yīng)用M.機械工業(yè)出版社,20084 裘為章.實