橋式起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)電氣控制.doc

課程設(shè)計(jì)說明書唐 山 學(xué) 院 工廠電氣控制 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目 橋式起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)電氣控制 系 (部) 信息工程系 班 級(jí) 電本 班 姓 名 學(xué) 號(hào) 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(jī)的說明12 起重機(jī)設(shè)計(jì)要求22.1 設(shè)計(jì)要求22.2設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)23 起重機(jī)的選擇33.1提升機(jī)構(gòu)的工作原理33.2電動(dòng)機(jī)的選擇33.2.1初選電動(dòng)機(jī)33.2.2電機(jī)制動(dòng)器的選擇43.2.3電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)53.2.4檢驗(yàn)過載能力73.2.5電阻計(jì)算73.2.6實(shí)現(xiàn)下放載荷(倒拉反接制動(dòng))94 制圖104.1起升機(jī)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(jī)構(gòu)的工作原理104.3.2電路的聯(lián)鎖與保護(hù)115 總結(jié)12參考文獻(xiàn)13附錄 YZR280S-10參數(shù)141 橋式起重機(jī)的說明橋式起重機(jī)在國內(nèi)外工程施工中得到廣泛應(yīng)用，而橋式起重機(jī)大型化代表著一個(gè)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(kuò)大和自動(dòng)化程度的提高，起重機(jī)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(duì)起重機(jī)的要求也越來越高。尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，許多跨學(xué)科的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)，這些都促使起重機(jī)的技術(shù)進(jìn)入嶄新的發(fā)展階段。橋式起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)，是任何起重機(jī)任何起重機(jī)必須具備的，使物品獲得升降運(yùn)動(dòng)的基本組成。起升機(jī)構(gòu)工作的好壞將直接影響整臺(tái)起重機(jī)的工作性能，是起重機(jī)最主要的機(jī)構(gòu)之一。2 起重機(jī)設(shè)計(jì)要求2.1 設(shè)計(jì)要求橋式起重機(jī)跨距40m，起重量20t，起升高度20m，工作類型為中型(FC25)，可進(jìn)行貨物的裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)及堆放等作業(yè)。提升額定起重量時(shí)可實(shí)現(xiàn),三級(jí)速度，調(diào)速電阻同時(shí)兼做起動(dòng)電阻?？蓪?shí)現(xiàn)下放額定載荷。完成提升機(jī)構(gòu)拖動(dòng)電機(jī)選擇及其起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速電氣控制設(shè)計(jì)，繪制電氣原理圖，撰寫說明書。2.2設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)(1)起重量： (2)卷筒飛輪轉(zhuǎn)矩：(3)減速器傳動(dòng)比： (4)減速器效率：(5)卷筒直徑： (6)空鉤重：(7)鋼繩直徑： (8)動(dòng)滑輪承載繩數(shù)：(9)動(dòng)滑輪效率： (10)卷筒效率：3 起重機(jī)的選擇3.1提升機(jī)構(gòu)的工作原理電動(dòng)機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器，補(bǔ)償器，制動(dòng)輪聯(lián)軸將動(dòng)力傳遞給減速器的高速軸端，經(jīng)減速器將動(dòng)力電動(dòng)機(jī)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(dòng)力傳遞給卷筒組，再通過鋼絲繩和滑輪組使吊鉤進(jìn)行升降，完成升降重物的任務(wù)。3.2電動(dòng)機(jī)的選擇3.2.1初選電動(dòng)機(jī)(1)額定效率： (2)空鉤負(fù)載系數(shù)： (3)查表得： (空鉤提升) (空鉤下放) (4) (5) (6)負(fù)載轉(zhuǎn)矩：()折算到電機(jī)軸 從而可得： (7)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速： (8)電機(jī)額定功率： 選擇電機(jī)的型號(hào)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(dòng)慣量額定功率 額定電壓 最大電磁轉(zhuǎn)矩3.2.2電機(jī)制動(dòng)器的選擇 優(yōu)選長行程，選擇的制動(dòng)器YW200-220的飛輪轉(zhuǎn)矩為3.2.3電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)(1) (2)選擇電機(jī)起動(dòng)過程最大轉(zhuǎn)矩(提升和下降) (3)最小起動(dòng)轉(zhuǎn)矩： (4)提升、下降時(shí)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩： (5)拖動(dòng)系統(tǒng)折算到電動(dòng)機(jī)軸的飛輪轉(zhuǎn)矩 此時(shí)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(dòng)時(shí)間的確定： 由 得： (7)負(fù)荷提升起動(dòng)時(shí)間： 由 得： (8)負(fù)荷下放起動(dòng)時(shí)間：由 得： (9)空鉤提升起動(dòng)時(shí)間：由 得： (10)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間的確定：工藝要求四段的相同，則： (11)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的等效轉(zhuǎn)矩： 當(dāng)FC%=25%時(shí)， ，滿足發(fā)熱方面的要求條件。3.2.4檢驗(yàn)過載能力3.2.5電阻計(jì)算(1)關(guān)于轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率的計(jì)算 按要求實(shí)現(xiàn)三級(jí)速度： (2)串入電阻的計(jì)算： 負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定時(shí)：， ， 則： 串入可以實(shí)現(xiàn)速度提升負(fù)載。經(jīng)計(jì)算得： 再串入可以實(shí)現(xiàn)速度提升載荷。經(jīng)計(jì)算得： 再串入可以完成速度提升負(fù)載。接入能產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的負(fù)載電阻以防止起動(dòng)沖擊。由 得： 3.2.6實(shí)現(xiàn)下放載荷(倒拉反接制動(dòng)) 可串入電阻實(shí)現(xiàn)。4 制圖4.1起升機(jī)構(gòu)的工作原理合上電源開關(guān)，當(dāng)主令控制器手柄置于0位時(shí)，SA-1閉合，電壓繼電器KV線圈通電并自鎖，為啟動(dòng)作準(zhǔn)備。當(dāng)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(dòng)，這就是零電壓和零位保護(hù)的作用。4.2電路圖圖1-1 起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)電路圖4.3電路圖分析4.3.1起升機(jī)構(gòu)的工作原理（1）下放1檔位預(yù)備檔。此時(shí)控制器觸頭SA4斷開，KMB斷電釋放，制動(dòng)器未松開；觸頭SA6，SA7，SA8閉合，接觸器KMU,KM1，KM2通電吸合，電動(dòng)機(jī)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(shí)由于制動(dòng)器未打開，故電動(dòng)機(jī)并不旋轉(zhuǎn)。該檔位是為適應(yīng)提升機(jī)構(gòu)由提升變換到下降重物，消除因機(jī)械傳動(dòng)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(dòng)機(jī)在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下時(shí)間過長而燒毀電動(dòng)機(jī)。（2）下放2檔是為載荷低速下放而設(shè)的。此時(shí)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(dòng)器打開，電動(dòng)機(jī)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(dòng)低速下放。所以，控制器手柄在該檔位時(shí)，將穩(wěn)定運(yùn)行低速下放載荷。在上述制動(dòng)下放的2個(gè)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(duì)吊物重量估計(jì)不準(zhǔn)。重物不但不下降反而上升，此時(shí)SQU2起上升限位作用。（3）控制器手柄在下放3,4,5檔位時(shí)為強(qiáng)力下放。此時(shí)，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(dòng)器打開，電動(dòng)機(jī)定子按下放重物相序接線，轉(zhuǎn)子電阻逐級(jí)短接，提升機(jī)構(gòu)在電動(dòng)機(jī)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(hù)由過流繼電器KI5實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)；電壓繼電器KV與 主令控制器SA實(shí)現(xiàn)零電壓保護(hù)欲零位保護(hù)；行程開關(guān)SQU2實(shí)現(xiàn)上升的限位保護(hù)，KMU,KMD實(shí)現(xiàn)上升與下降的聯(lián)鎖保護(hù)，在加速接觸器KM3，KM4，KM5線圈電路中串接了前一級(jí)加速接觸器的常開輔助觸點(diǎn)，確保轉(zhuǎn)子電阻按順序依次短接，實(shí)現(xiàn)機(jī)械特性平滑過渡，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐級(jí)提高。5 總結(jié)這次課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)工業(yè)電氣控制技術(shù)有了進(jìn)一步理解，這是一次綜合復(fù)習(xí)和應(yīng)用。這一段時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，使我得到很多經(jīng)驗(yàn)，并鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資源的能力，鞏固和加深以及擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面。在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，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(jì)過程中，與同學(xué)分工設(shè)計(jì)，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解，也學(xué)會(huì)了做人與處世。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程。千里之行始于足下，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義。認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 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