橋式起重機(jī)電氣控制畢業(yè)設(shè)計(jì)1

1、下載可編輯河南機(jī)電高等專科學(xué)校起重機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書專業(yè)機(jī)械制造與自動(dòng)化起重機(jī)方向課程起 重機(jī)械題目橋 式 起重機(jī) 設(shè) 計(jì)姓名段振興學(xué)號(hào) 100125140班級(jí)起機(jī)101班指導(dǎo)教師郭 云霞.專業(yè) .整理 .下載可編輯起機(jī)教研室編制目錄 21.22.2 21.21.121.231.331.44252.152.262.372.4893.193.293.310104.1104.2104.311 11.專業(yè) .整理 .下載可編輯5.1115.2XVII5.312126.1126.2XVII6.3小車機(jī)構(gòu)的工作原理 XVII 一設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)參數(shù)1、起重量跨度起升高度起升速度小車運(yùn)行速大車運(yùn)行度速度25

2、/5t22.5m12/18m23m/min41m/min110m/min2. :1A52M515%二、電機(jī)容量選擇及調(diào)速電阻器計(jì)算1 電機(jī)容量選擇1.1 主提升機(jī)構(gòu)電機(jī)容量選擇1）已知起重量 G C1 =25 t工作級(jí)別 A5主提升運(yùn)行速度 Vcs =23m/min.專業(yè) .整理 .副鉤重 Ga =4%Gc1 =1 t靜功率計(jì)算公式 Pj =下載可編輯GQVQ1000GQ =（ Gc1 + Ga ）g=（25000+1000）9.81 N =255060 NVS1 =23m/min=0.383m/s=0.980.98 0.98=0.94 （二級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，滑輪組倍率3）所以 PjGQVQ=2

3、550600.383KW=103.92KW=10000.941000根據(jù)電動(dòng)機(jī)樣本，選用YZR355M電動(dòng)機(jī)，當(dāng)S3, JC=25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)允許輸出功率為110KW。 在基準(zhǔn)工作制 S3, JC=40%時(shí)PN =90 KW 。2) 電動(dòng)機(jī)的過載校驗(yàn)PNHGQVQm T1000按電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)T=2.8,對(duì)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī) =2.1,一臺(tái)電機(jī) =1HmHGQVQ =2.12550600.383 =77.94KW< PN =90KWmT 10001 2.810000.94電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn)通過 。1.2 副提升機(jī)構(gòu)電機(jī)容量選擇1）已知起重量 G c2 =5 t工作級(jí)別 A5副鉤起升速度

4、VQ 2 =23m/min副鉤重 Ga =3%Gc 2 =0.15t靜功率計(jì)算公式 Pj =GQVQ1000GQ =（ G c2 + Ga ）g=（5000+150）9.81 N =50521.5NVQ 2 =23 m/min=0.383m/s=0.980.980.98=0.94 （二級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)，滑輪組倍率3）.專業(yè) .整理 .下載可編輯所以 Pj = GQ VQ= 50521.50.383 KW=20.58KW100010000.94根據(jù)電動(dòng)機(jī)樣本，選用 YZR200L電動(dòng)機(jī)，當(dāng) S3, JC=25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)允許輸出功率為26KW。在基準(zhǔn)工作制 S3, JC=40%時(shí)， PN =22

5、KW。2) 電動(dòng)機(jī)的過載校驗(yàn)PNHGQVQm T1000按電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)T =2.8, 對(duì)繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī) H=2.1, 一臺(tái)電機(jī) m=1HGQVQ2.150521.50.383=KW=15.435KW<=22 KWmT 10001 2.81000PN0.94電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn)通過 。1.3 大車行走機(jī)構(gòu)電機(jī)容量選擇1）已知起重量 G C1 =25 t工作級(jí)別 A5大車運(yùn)行速度 Vcs =23m/min起重機(jī)總重G=47000Kg運(yùn)行靜阻力。大車運(yùn)行部分總質(zhì)量GG=（ GC1 +G）g=（25000+47000）9.81 N=7063207N室內(nèi)運(yùn)行，風(fēng)阻力GW 1 =0, 坡度阻力

6、Gr =0 查得，取運(yùn)行摩擦阻力系數(shù)=0.0065則G Z = GG=706320 0.0065 N=4591.8N2) 運(yùn)行靜功率Vcs =110 m/min=1.833m/s大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)總效率取=0.95Pj = G ZVcs = 4591.81.833 KW=8.86 KW100010000.953) 運(yùn)行加速功率 , 查得取 a=0.26 m/s 2 ， t a =7sa1.15GG Vcs2=1.15 7063201.8332KW=39.74KWP=1000 9.8171000gta.專業(yè) .整理 .下載可編輯4) 初選電動(dòng)機(jī)1（ PjPa）=1 （4.9939.74）PN2 1.7

7、KW=13.16KWmas式中： m- 電動(dòng)機(jī)數(shù)目（ 2 臺(tái)）as - 平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)（對(duì)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)取1.7 ）根據(jù)電動(dòng)機(jī)樣本，選用 YZR180L電動(dòng)機(jī)，當(dāng) S3, JC=25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)允輸出許功率為17KW。在基準(zhǔn)工作制 S3, JC=40%時(shí)， PN =15KW。5）電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)。根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄U 和附錄 W推薦，選大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的接電持續(xù)率 JC=25%, CZ=600, 穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)G=G2 =0.9則G Z Vcs=0.94591.81.833KW=8.95 KWPs =G10000.941000查得， YZZR180L電動(dòng)機(jī)，當(dāng) JC=25%, CZ=60

8、0 時(shí)，其允許輸出功率P=12KW>P，電動(dòng)機(jī)s發(fā)熱校驗(yàn)通過。1.4小車行走機(jī)構(gòu)電機(jī)容量選擇1) 已知起重量 G C1 =25t工作級(jí)別 A5小車運(yùn)行速度 Vss =23m/min小車自重 G X =7808Kg運(yùn)行靜阻力。小車運(yùn)行部分總質(zhì)量G=(（）9.81 N=321846.48NGGC1 + G X ) g= 25000+7808室內(nèi)運(yùn)行，風(fēng)阻力GW 1 =0, 坡度阻力 Gr，查得取運(yùn)行摩擦阻力系數(shù)=0.0075=0GZ= GG=3321846.48 0.0075 N=2413.85N2) 運(yùn)行靜功率Vss =41m/min=0.683m/s小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)總效率取=0.9P j =

9、G ZVss=2413.850.683KW=1.83KW100010000.9.專業(yè) .整理 .下載可編輯3)運(yùn)行加速功率。查得取a2, ta =8.29 s=0.083 m/s1.15GGVcs21.15 321846 .480.6832Pa =10009.818.29KW=2.12KW1000gta4)初選電動(dòng)機(jī)PN1 （ PjPa）=1 （1.832.12） KW=2.32KWm as11.7式中： m- 電動(dòng)機(jī)數(shù)目as - 平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)（對(duì)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)取1.7 ）根據(jù)電動(dòng)機(jī)樣本，選用YZR132M1電動(dòng)機(jī)，當(dāng)S3, JC=25%時(shí)，電動(dòng)機(jī)允輸出許功率為2.5 KW。在基準(zhǔn)工作

10、制S3, JC=40%時(shí)， P N =2.2KW。5）電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)。根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄U 和附錄 W推薦，選小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的接電持續(xù)率 JC=25%, CZ=300, 穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)G=G2 =0.9則GG ZVss=0.92413.850.683 KW=1.65 KWPs=10000.91000時(shí)，其允許輸出功率P，電動(dòng)機(jī)查得， YZR132M1電動(dòng)機(jī)，當(dāng) JC=25%,CZ=300=2.46KW>Ps發(fā)熱校驗(yàn)通過。2 調(diào)速電阻器計(jì)算2.1 主起升機(jī)構(gòu)調(diào)速電阻計(jì)算主提升機(jī)構(gòu)選用串電阻調(diào)速方法電機(jī)型號(hào)YZR355M動(dòng)率Pe=110KW額定電壓U=380V額定電流I1e =218A轉(zhuǎn)

11、子開路電壓 U 2e =475V轉(zhuǎn)子電流I1e =207A額定轉(zhuǎn)速n=581rmin：.專業(yè) .整理 .下載可編輯最大轉(zhuǎn)矩 M mm =1.84額定轉(zhuǎn)矩 M e功率因數(shù)cos1e=0.81效率=0.9調(diào)速要求：額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩：約等于電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩。電機(jī)額定轉(zhuǎn)速一速 130r min,二速 200r min,三速 330r min,四速 460r min, 五速 560r min.分析：對(duì)于電動(dòng)機(jī)固有特性有：額定轉(zhuǎn)差率 Se=(n 0 -n 2 )/n 0 =(750-581)/750=0.23繞線轉(zhuǎn)子每相繞組電阻 :r2 = SeE2e = 0.23475 =0.3053I 2e3207臨界轉(zhuǎn)差

12、率 Sm=Se(m +21 )=0.233.391=0.78m1第一檔速度 n 1e =130rmin則有 Se=( n 0 -n 1 )/ n0 =(750-130)/750=0.83叉根據(jù)異步電機(jī)人為特性的實(shí)用表達(dá)式Mx= 2 m MmSxSxmSxmSx可解得：Sxm=Sxm Mm/Mx( m Mm / Mx)21 在該起重機(jī)中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mx=電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 Me。則有S1m =S1e (21.842 1 )mm 1 )=0.83(1.84即 S1 m =2.81又根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性參數(shù)表達(dá)式, 當(dāng) am/as=0 時(shí) . 即轉(zhuǎn)矩最大值時(shí) . 臨界轉(zhuǎn)差率Sm為：.專業(yè) .整理 .下載

13、可編輯Sm=rr12( x1x2 ) 2對(duì)于一速，有 Sxm = r2rb1Smr2得 r b1 =1.244同理可得 r b2 =1.064rb3 =0.704r b 4 =0.349第五檔速度此檔速度為電機(jī)鞭定糟建, 不串接任何電阻 .2.2 副起升機(jī)構(gòu)調(diào)速電阻器計(jì)算1）已知參數(shù)：由所選YZR200L電動(dòng)機(jī) , 查得額定功率 P N =26KW, 轉(zhuǎn)子開路電壓E 2 N =380V,轉(zhuǎn)子額定電流I 2 N =82.4A, 額 定轉(zhuǎn) 速 n N =956r/min ， 同步 轉(zhuǎn)速n 0= 60 f = 6050 =1000 r/min。p32）電動(dòng)機(jī)額定電阻RN= E2N =380=2.66

14、3I2N3 82.43) 電動(dòng)機(jī)的等效轉(zhuǎn)差率 r *d額定轉(zhuǎn)差率 s N = n0nN = 1000 956 =0.044n01000等效轉(zhuǎn)差率 r *d =R*s N轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻 R= L=0.017530 =0.033A16式中： L- 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線長(zhǎng)度，對(duì)起升電動(dòng)機(jī)為30 mA- 導(dǎo)線截面積 .轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻標(biāo)么值 R* = R= 0.033 =0.012RN2.66所以 r *d =R* s N =0.0120.044=0.0005.專業(yè) .整理 .下載可編輯4）選電阻器選用 RS5型電阻器，串 4 級(jí)可切換電阻和1 級(jí)常串電阻?？傻酶骷?jí)電阻的標(biāo)么值 R*1 =0.1- r*d =0.

15、1-0.0005=0.0995R*2 =0.1R*3 =0.2R*4 =0.27R*5 =1.135) 各級(jí)電阻值計(jì)算R1 =RN R1* =22.260.0995 =0.225R=RR*=2.260.1=0.2262N2R3=RNR*=2.260.2=0.4523R4=RN R*4 =2.260.27=0.610R5=RN R5* =2.261.13=2.5542.3 大車行走機(jī)構(gòu)調(diào)速電阻器計(jì)算1）已知參數(shù)：由所選 YZR180L電動(dòng)機(jī) , 查得額定功率 PN =15KW, 轉(zhuǎn)子開路電壓 E2 N =380V,轉(zhuǎn)子額定電流 I 2 N = 46.5A,額定轉(zhuǎn)速 n N =962r/min ，

16、同步轉(zhuǎn)速 n 0= 60 f= 60 50 =1000p3r/min2) 電動(dòng)機(jī)額定電阻RN =E2N=380=4.723I2N3 46.53）電動(dòng)機(jī)的等效轉(zhuǎn)差率 r d*額定轉(zhuǎn)差率 s N = n0nN = 1000962 =0.038n01000.專業(yè) .整理 .下載可編輯等效轉(zhuǎn)差率 r *d =R* s N轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻 RL15=0.016=0.017516A式中： L- 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線長(zhǎng)度，對(duì)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)為15 mA- 導(dǎo)線截面積，查得A 為 16 mm2轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻標(biāo)么值 R* = R= 0.016 =0.0034RN4.72所以r* R* sN =0.0034 0.038=0.000

17、13d =4）選電阻器運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)功率 100 KW以下時(shí)，選用 RY5型電阻器，串4 級(jí)可切換電阻和 1級(jí)常串電阻。查得各級(jí)電阻的標(biāo)么值R1* =0.1- r *d =0.1-0.00013=0.09987R*2 =0.1R*3 =0.2R*4 =0.4R*5 =1.25) 各級(jí)電阻值計(jì)算RR R*0.09987=0.4711= N1 =4.72R2 =RN R*2 =4.720.1=0.472R3 =RN R3* =4.720.2=0.944R4 =RN R*4 =4.720.4=1.888R5=RNR* =4.721.2=5.66452.4 小車行走機(jī)構(gòu)調(diào)速電阻器計(jì)算1）已知參數(shù)：由所

18、選YZR132M1電動(dòng)機(jī) , 查得額定功率P N =2.2KW, 轉(zhuǎn)子開路電壓E2N =132V, 轉(zhuǎn)子額定電流 I 2N =12.6A, 額定轉(zhuǎn)速n N =908r/min ， 同步 轉(zhuǎn)速.專業(yè) .整理 .下載可編輯n 0= 60 f = 6050 =1000 r/min 。p32）電動(dòng)機(jī)額定電阻RN =E2 N=132=6.053I 2N312.63） 電動(dòng)機(jī)的等效轉(zhuǎn)差率 r *d額定轉(zhuǎn)差率 s N = n0nN= 1000908 =0.092n01000等效轉(zhuǎn)差率 r *d =R*s NRL=0.017515=0.0263轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻 =A10式中： L- 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線長(zhǎng)度，對(duì)運(yùn)行電動(dòng)

19、機(jī)為15 mA- 導(dǎo)線截面積，查得A 為 10 mm2轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻標(biāo)么值 R*= R= 0.0263 =0.0043RN6.05所以 r d* =R* s N =0.00430.092=0.00044）選電阻器選用 RY5型電阻器，串 4 級(jí)可切換電阻和 1 級(jí)常串電阻。查得各級(jí)電阻的標(biāo)么值 R*1 =0.1-r *d =0.1-0.0004=0.0996R*2 =0.1R*3 =0.2R*4 =0.4R*5 =1.25）各級(jí)電阻值計(jì)算RR R*=6.05 0.0996=0.6031= N 1.專業(yè) .整理 .下載可編輯R2 =RN R*2 =6.050.1=0.605R3RR*=6.05 0

20、.2=1.21= N3R4 =RN R*4 =6.050.4=2.42R5 = RN R*5 =6.051.2=7.26三：主起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)3.1 控制系統(tǒng)組成主提升控制系統(tǒng)包括制動(dòng)器，三相異步電動(dòng)機(jī)，凸輪控制等。3.2 主起升機(jī)構(gòu)控制電路圖.專業(yè) .整理 .下載可編輯3.3主起升機(jī)構(gòu)的工作原理開關(guān)上升下降54321012345Z1+Z2+Z3+Q2+Q1+X2D2+X3D1+X2D1+X3D2+.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 4.2無觸點(diǎn)開關(guān)切換電阻調(diào)速控制板注： 上升即為正轉(zhuǎn)、下降即為反轉(zhuǎn)；+代表接通、空白代表斷開。例如：在上升的 3擋時(shí) Z3、Z2、 Z1、X2D1、 X3D2斷開，

21、Q2、 Q1、 X2D2、 X3D1接通，電機(jī)正轉(zhuǎn) Q2、 Q1下面電阻被短接，電阻變小，轉(zhuǎn)速變快。在下降的 4 擋時(shí) Z1、 Z2、 X2D2、 X3D1斷開， Z3、 Q2、 Q1、 X3D2、 X2D1接通，電機(jī)反轉(zhuǎn) Z3、 Q2、Q1下面電阻被短接，電阻變小，轉(zhuǎn)速變快。四、副起升機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 控制系統(tǒng)組成1)三相異步電動(dòng)機(jī)2)凸輪控制器3)制動(dòng)器.專業(yè) .整理 .下載可編輯4.2 副起升機(jī)構(gòu)控制電路圖圖 4.1起升升降控制回路4.3 副起升機(jī)構(gòu)的工作原理與主起升機(jī)構(gòu)相似五、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1 控制系統(tǒng)組成.專業(yè) .整理 .下載可編輯1)三相異步電動(dòng)機(jī)2)凸輪控制器3)制動(dòng)器5.2 大車機(jī)構(gòu)控制電路圖圖 5.1大車控制回路5.3 大車機(jī)構(gòu)的工作原理；與主起升機(jī)構(gòu)相似六、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6