畢業(yè)設計---基于語音控制的起重運輸機電路設計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設計</b></p><p>　　基于語音控制的起重運輸機電路設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計的新型起重機主要用于金屬物質的運輸工作?？刂撇糠植捎肞C和數(shù)據(jù)采集卡相結合的結構，便于連接更多的數(shù)據(jù)采集和控制設備對起重機的運行情況進行實時

2、的反饋和相應的操作。</p><p>　　該設計以計算機為硬件開發(fā)平臺，微軟的語音識別技術為軟件開發(fā)平臺，將語音識別技術和起重機控制技術相結合，設計了采用語音指令來控制的新型龍門起重機。該設計主要包括總體方案和機械部分設計、語音識別軟件和控制軟件的設計以及控制電路部分設計三部分。本論文主要負責電路部分的設計，它是計算機到具體機械構件的接口電路。</p><p>　　電路部分設計中，我們采用

3、了USB-4761控制卡。它是一款USB總線的繼電器輸出和隔離數(shù)字量輸入輸出模塊。在電路設計中，我們應用了它的繼電器開關和數(shù)據(jù)采集功能?？刂瓶ㄊ请娐泛陀嬎銠C之間的紐帶，即通過控制控制卡來控制電路，進而控制電機，最后達到控制機械構件運動的目的。該電路設計，實現(xiàn)了起重機的啟動、制動、調速、正反轉功能。起升重物可以在上升或下降過程中的任意位置準確制動；同時，計算機通過控制卡采集安裝在提升機構和行走機構上行程開關的信號，來判斷提升機構和行走機構

4、是否到達極限位置。電路還實現(xiàn)了各種保護功能，例如過載保護、短路保護、過流保護等。</p><p>　　關鍵詞：起重機；電路設計；控制卡；語音識別</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design of the new crane mainly is used for the metal materi

5、al transportation work. The part of the control adopted PC and data acquisition card structure, which was convenient to add more data acquisition and control equipment for the operation of a crane to conduct real-time fe

6、edback and the corresponding operation. </p><p>　　The design uses computer for the hardware development platform and Microsoft's Speech recognition technology for the software development platform, and c

7、ombines Speech recognition technology with Crane control technology to design the new gantry cranes which controlled by voice commands . This design includes three parts: the overall plan, mechanical design,</p>&

8、lt;p>　　Speech Recognition software and control software design as well as control circuit design. This paper is mainly responsible for the part of circuit design which is the interface between the computer and the spe

9、cific mechanical components. </p><p>　　The author adopts a USB-4761 control card in the Circuit design. It is a USB bus relay output and isolation of digital input and output module. In the circuit design, w

10、e use the functions of its relay switches and data acquisition. The control card is the link between the computer and the circuit, that means by controlling the control card to control the circuit, finally to control mec

11、hanical components’movement.The circuit design has realized the function of the start of the crane, braking, spe</p><p>　　Key words: Crane; circuit design; control card; Speech recognition目 錄</p>

12、<p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1問題的提出1</p><p>　　1.2 國內外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3本文研究的主要內容、目標與方法4</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案設計6</p><p>　　2.1系統(tǒng)設計思路

13、6</p><p>　　2.2 總體方案設計方框圖7</p><p>　　2.3系統(tǒng)軟件、機械、電路設計概述8</p><p>　　第三章 龍門起重機的電路圖的設計10</p><p>　　3.1電路部分方案設計方框圖10</p><p>　　3.2起重機電氣概述10</p><p>

14、　　3.2.1龍門起重機機構負載特點10</p><p>　　3.2.2電動機的運行狀態(tài)和機械特性11</p><p>　　3.2.3起重機及電動機的特點以及類型14</p><p>　　3.3啟動控制電路的分析14</p><p>　　3.3.1定子串電阻降壓啟動15</p><p>　　3.3.2轉子串頻

15、敏變阻器啟動16</p><p>　　3.4制動控制電路的分析17</p><p>　　3.5換向控制電路的分析18</p><p>　　3.6調速控制電路的分析19</p><p>　　3.7行走機構控制電路的分析20</p><p>　　3.7.1大車行走機構控制電路的分析20</p>&

16、lt;p>　　3.7.2小車行走機構控制電路的分析22</p><p>　　3.8起升電路的分析22</p><p>　　第四章 龍門起重機的電器元件選擇25</p><p>　　4.1 USB—4761控制卡的結構及其功能介紹25</p><p>　　4.2行走機構電機的選擇25</p><p>　　

17、4.2.1運行靜阻力的計算25</p><p>　　4.2.2按靜功率初選電機27</p><p>　　4.2.3起動時間驗算27</p><p>　　4.2.4電動機過載能力的驗算27</p><p>　　4.2.5電動機的發(fā)熱驗算29</p><p>　　4.3起升機構電機的選擇30</p>

18、<p>　　4.3.1按靜功率初選電機30</p><p>　　4.3.2電機的起動時間校驗30</p><p>　　4.3.3電機的發(fā)熱校驗32</p><p>　　4.4電磁鐵的工作原理及選擇32</p><p>　　4.5頻敏變阻器的工作原理及選擇34</p><p>　　4.6電阻器的工

19、作原理及選擇35</p><p>　　4.7行程開關的工作原理及選擇38</p><p>　　4.8接觸器的工作原理及選擇38</p><p>　　4.9保護電器39</p><p>　　4.9.1熔斷器40</p><p>　　4.9.2過流繼電氣41</p><p>　　4.9.

20、3熱繼電器42</p><p>　　第五章 龍門起重機電流引入、改進及試運轉44</p><p>　　5.1供電方式的選擇及可行性分析44</p><p>　　5.1.1大車、小車供電方式的可行性分析44</p><p>　　5.1.2電流計算46</p><p>　　5.1.3導線截面和滑線截面的選擇48

21、</p><p>　　5.2龍門起重機電路的改進48</p><p>　　5.3龍門起重機的試運轉49</p><p><b>　　總 結51</b></p><p><b>　　致 謝52</b></p><p><b>　　參考文獻53&l

22、t;/b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1問題的提出</b></p><p>　　與機器進行語音交流，讓機器明白你說什么，這是人們長期以來夢寐以求的事情。語音識別技術就是讓機器通過識別和理解過程把語音信號轉變?yōu)橄鄳奈谋净蛎畹募夹g。語音識別是一門交叉學科,近二十

23、年來，語音識別技術取得顯著進步，開始從實驗室走向市場。人們預計，未來10年內，語音識別技術將進入工業(yè)、家電、通信、汽車電子、醫(yī)療、家庭服務、消費電子產品等各個領域。語音識別聽寫機在一些領域的應用被美國新聞界評為1997年計算機發(fā)展十件大事之一。很多專家都認為語音識別技術是2000年至2010年間信息技術領域十大重要的科技發(fā)展技術之一。語音識別技術所涉及的領域包括：信號處理、模式識別、概率論和信息論、發(fā)聲機理和聽覺機理、人工智能等等。&l

24、t;/p><p>　　語音設別是一種賦能技術，現(xiàn)在很多的人機交互界面都可能通過補充語音識別功能而得到改善，此外還可以創(chuàng)造一批新的機器和新的信息服務行業(yè)進入人的生活。語音識別技術可以把費腦、費力、費時的機器操作變成一件很容易且很有趣的事情，在許多“手忙”、“手不能用”、“手所不能及”、“沒有手的殘疾人”、“懶得用手”的場景中，包括像駕駛室、一些危險的工業(yè)場合、強電按鈕、遠距離自動信息獲取、家電控制等方面，語音識別技術可

25、帶動一系列嶄新和更便捷功能的設備出現(xiàn)，使人們的生活更方便、工作更安全。</p><p>　　計算機通信技術的發(fā)展，使互聯(lián)網(wǎng)在信息聚集和傳播方面成為很先進的社會基礎設施，由于使用手段的限制，還有的人或有些場合還無法廣泛普及使用。但有線固定電話和無線移動電話網(wǎng)絡的應用已經得到了廣泛的普及使用。特別是無線信息傳播的普及使用幾乎達到了社會的所有階層，但電話網(wǎng)絡現(xiàn)在最主要的功能還是語音通訊。由于知識層次和知識領域的差異，現(xiàn)

26、實生活中有相當一部分人很難得到現(xiàn)代化生活可能帶來的方便，包括信息服務和其他各類先進設備可提供的幫助。語音識別技術有助于改善這種情況，使得各個階層更多的人享受到更多的社會信息資源和現(xiàn)代化服務，提高整個社會的信息化程度。如果將兩者結合，用電話網(wǎng)絡作為互聯(lián)網(wǎng)的語音入口，用語音識別作為人與網(wǎng)上信息交互的便捷工具，則可以在相當大的范圍，使人們享受到更多的社會信息資源和現(xiàn)代化服務促進社會的進步。此外將語音識別與語言理解、文字翻譯、語音合成進行系統(tǒng)創(chuàng)

27、新集成的語音同聲翻譯技術，可以用于突破不同語種的人說話交流的語言壁壘。語音技術的應用已經成為一個具有競爭性的新興高技術產業(yè)。</p><p>　　在語音識別日趨完善的形勢之下，我們是否可以考慮將語音識別技術融入到工業(yè)生產之中，使得傳統(tǒng)的工業(yè)生產技術與其它學科現(xiàn)代化的新技術相結合，形成一種更為簡潔和方便的控制體系呢？是否通過人發(fā)出語音指令來控制機構相應的運動來代替以往傳統(tǒng)的人機交互界面呢？是否能通過人說話來控制機械

28、來實現(xiàn)我們所期望的功能呢？ </p><p>　　1.2 國內外研究現(xiàn)狀</p><p>　　語音識別研究從二十世紀50年代開始到現(xiàn)在已經歷半個多世紀的蓬勃發(fā)展，在這期間獲得了巨大的進展。60年代，相繼出現(xiàn)并發(fā)表了語音識別的幾個重要研究思想。在60年代中，三個研究項目的開展對其后20多年的語音識別研究和開發(fā)產生了重大影響。第一個研究項目在RCA Lab開始于60年代后期，目的是研究語音事件

29、在時間刻度上不均勻性的現(xiàn)實解決辦法。在能夠可靠檢測出語音事件的始末點的基礎上，發(fā)展了一套時間歸正的基本方法，顯著降低了識別匹配評分的變化程度。幾乎與此同時，前蘇維埃的研究人員Vintsyuk提出使用動態(tài)規(guī)劃來對齊兩個不同長度的語音音段。盡管動態(tài)時間彎折(DTW)概念的實質和用于連接詞識別的算法雛形已經包含在Vintsyuk的工作中，但直到80年代才在西方廣為人知、并發(fā)揚光大。60年代的最后一項成就是研究人員Reddy用動態(tài)跟蹤音素的方法

30、進行連續(xù)語音識別的開創(chuàng)性工作。Reddy的這項工作最終在CMU（他在60年后期加入CMU）培育出長期進行的并獲極大成功的語音識別研究計劃，在連續(xù)語音識別系統(tǒng)的研究方面至今仍然保持世界領先的水平。70年代，語音識別研究取得了一系列具有里程碑意義的成就。首先，在模式</p><p>　　我國的漢語語音識別研究工作最早開始于中科院聲學所。50年代后期，中科院聲學所用頻譜分析的方法研究了漢語10個元音的語音識別，到70年

31、代后期，構建了基于模板匹配的孤立詞語音識別系統(tǒng)。在80年代后期，主持研究了八五期間中科院人機語音對話研究項目。在此期間國內大專院校和研究所相繼開始了語音識別研究。聲學所、自動化所、北大、清華等研究機構在中國的語音識別研究的方向和內容等方面起了積極的催化和引導作用。繼“863”計劃期間，漢語大詞匯量語音識別—聽寫機技術成為研究的重點之后，漢語自然口語對話和語音翻譯在“973”計劃期間成為新的研究焦點。就我國語音識別技術研究具有代表性的研究

32、單位便是清華大學電子工程系與中科院自動化研究所模式識別國家重點實驗室。在語音識別技術的研究水平上已經基本上與國外同步，在漢語語音識別技術上還有自己的特點與優(yōu)勢，并達到國際先進水平。</p><p>　　在電話與通信系統(tǒng)中，智能語音接口正在把電話機從一個單純的服務工具變成為一個服務的“提供者”和生活“伙伴”；使用電話與通信網(wǎng)絡，人們可以通過語音命令方便地從遠端的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中查詢與提取有關的信息；隨著計算機的小型化，

33、鍵盤已經成為移動平臺的一個很大障礙，想象一下如果手機僅僅只有一個手表那么大，再用鍵盤進行撥號操作已經是不可能的。語音識別正逐步成為信息技術中人機接口的關鍵技術，語音識別技術與語音合成技術結合使人們能夠甩掉鍵盤，通過語音命令進行操作。語音技術的應用已經成為一個具有競爭性的新興高技術產業(yè)。</p><p>　　1.3本文研究的主要內容、目標與方法</p><p>　　龍門起重機（俗稱龍門吊）是

34、減輕裝卸工人勞動強度，提高裝卸作業(yè)生產能力的大型起重和裝卸設備，用途十分的廣泛。在鐵路貨場裝卸火車與汽車，在船廠里吊裝船段，在水電站大壩起吊閘門，在港口碼頭裝卸集裝箱，在工廠內部起吊和搬運笨重的成件物品，在建筑安裝工地進行施工作業(yè)，在貯木場堆積木材，在金屬垃圾處理廠等等，都需要龍門起重機的參與。</p><p>　　龍門起重機是靠兩個水平往復運動的綜合，使得貨物能在任意水平方向移動。使貨物水平方向移動的機構稱為龍

35、門起重機的運行機構。加上使貨物上下移動的起升機構，就能使龍門起重機為一個長方形的面積及其上空的空間服務。</p><p>　　對于傳統(tǒng)的龍門起重機而言，其司機控制室位于龍門起重機之上，隨時都需作業(yè)者在高空中進行起重機的控制操作。對于高空作業(yè)而言，事故不但易發(fā)而且事故一旦發(fā)生作業(yè)者將很難生還。此外傳統(tǒng)的龍門起重機一般都采用手動控制的方法來控制起重機的運行和貨物的裝卸。而大多數(shù)的手動控制開關都采用閘刀開關和凸輪控制器

36、、按鈕開關等強電開關。這都需要人親自的去接觸，有發(fā)生觸電危險的安全隱患。而在露天工作中，設備的老化使得安全事故更容易發(fā)生。因此在起重機作業(yè)中幾乎每年都有大大小小的事故發(fā)生。設計將現(xiàn)代化的語音識別技術融入到龍門起重機控制技術之中，形成一種新型采用語音指令來控制的龍門起重機。通過人發(fā)出聲音指令來控制龍門起重機在水平方向的運動和在豎直方向的運動，并包括貨物的裝卸是本設計所研究的主要內容。使語音識別技術從實驗室走向具體的生產和生活之中，通過語音

37、識別技術來改進過去傳統(tǒng)的設備或創(chuàng)造一系列嶄新和更便捷功能的設備，使人們的生活更方便、工作更安全是本設計的目標。 </p><p>　　本設計是設計出計算機與機械機構的接口電路，它是整個設計（包括機械部分設計、語音識別軟件和控制軟件的設計、電路部分設計）的一部分。通過該接口電路，將語音識別技術和控制軟件與機械構件結合起來，用語音控制起重機運動。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)總體方案設計&

38、lt;/p><p><b>　　2.1系統(tǒng)設計思路</b></p><p>　　該語音控制系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能是從軟件的語音識別到相關的電路控制最后再到具體的機構的運動。要實現(xiàn)該功能我們得從以下幾點考慮：</p><p>　　第一，需要開發(fā)一個語音識別系統(tǒng)或語音識別芯片，所實現(xiàn)的功能是從人發(fā)出語音到電腦，軟件對所發(fā)出的語音進行識別，來獲得人所發(fā)出的語

39、音指令。識別的正確與否，將直接決定電路控制部分的電路輸出，識別率的高低，將直接的影響該語音控制系統(tǒng)的工作效率。為此，在進行語音識別的時候，必須保證所設計的語音識別系統(tǒng)具有很高正確率，這點是阻礙語音識別技術發(fā)展的最大障礙，也是這是保證語音控制系統(tǒng)正常工作的前提。</p><p>　　第二，在完成了從人發(fā)出語音指令到識別軟件正確的識別之后，就涉及到了從個人電腦到具體機械構件的接口問題——電路控制部分設計。電腦所輸出的

40、電壓一般都是5~12V而一般的機械機構所產生運動都采用的是380V或更高的高電壓。要實現(xiàn)機構的運動就必須注意以下幾點：</p><p>　　（1）選擇一個既能連接個人電腦又能承受高壓的控制裝置；</p><p>　?。?）所選擇的裝置必須有低壓和高壓的隔離保護裝置；</p><p>　?。?）必須具有中斷處理能力；</p><p>　?。?）

41、要完成許多機械機構的運動，那么該裝置還必須具有多路輸出通道；</p><p>　　（5）為了便于語音控制軟件功能的擴展，所選擇的裝置最好還應該具有多路數(shù)字輸入量的通道。</p><p>　　在電路設計方面，除了完成了從個人計算機到控制開關之間的連接的電路設計之外，還應該完成相關機械運動構件控制電路的設計。首先，對于龍門起重機這種大、中容量的電動機，因啟動電流較大，過大的啟動電流引起電源電壓

42、波動，影響其它設備的正常運轉，所以一般不能采用直接啟動；其次，三相異步電動機電源切斷后，由于慣性的原因，總要經過一段時間，才可以完全停止旋轉。這往往不能適應某些生產機械的工藝要求，如起重機、機床設備等。從提高生產效率、生產安全以及準確定位等方面考慮，都要求電動機迅速停車，因此需要對電動機進行制動控制；再次，行走機構（大車、小車）希望有兩個速度，這要求電路設計中應具有調速功能；最后，要保證起升機構能準確地停留在空間任意位置；此外，在整個電

43、路設計中，應具有各種電路保護功能，例如過載保護、短路保護、過流保護等等。</p><p>　　第三，在完成了上述兩個步驟的設計之后，我們應該設計一個機械系統(tǒng)來驗證該語音控制系統(tǒng)的實用性。在機械系統(tǒng)的設計方面我們應該注意以下幾點：</p><p>　　所設計的機械構件必須能體現(xiàn)現(xiàn)代化語音識別技術與現(xiàn)代生活和工作之間很好的融合性；</p><p>　　所設計的機械部分最

44、好是在工程之中應該比較廣泛的機器；</p><p>　　進行機械部分設計的時候必須按照工程上的設計標準進行設計，以此來體現(xiàn)現(xiàn)代化語音識別技術在工程控制之中的實用性。</p><p>　　最后，完成上述的軟件部分、機械部分和電路部分的設計之后，所要進行的工作就是對三個部分進行連接、試運行及各部分之間的調試，直到該語音控制系統(tǒng)能夠使得機械機構能按照所給定的語音指令平衡穩(wěn)定的運行。</p&

45、gt;<p>　　2.2 總體方案設計方框圖</p><p>　　圖2-2 總體方案設計方框圖</p><p>　　如圖2-2所示，總體方案設計方框圖。當人工發(fā)出語音指令給計算機系統(tǒng)，計算機通過軟件對語音進行識別、處理，并把這個指令傳輸給USb-4761控制卡，用于決定控制卡通道的通斷，此時USb-4761控制卡相當于繼電器開關，控制卡的通道與電機的接觸器相連，從而控制電機，

46、最后達到控制起升機構和行走機構（包括大車和小車）運動的目的。</p><p>　　同時，在起重機小車行走機構和起升機構上安置行程開關，行程開關用于檢測機構是否運動到極限位置。當起升機構或小車運動到極限位置時，行程開關斷開。此時，行程開關與USb-4761控制卡數(shù)據(jù)采集端口相連，控制卡采集控制卡的信號，并反饋到計算機，計算機通過程序處理，反饋給語音控制人員。</p><p>　　2.3系統(tǒng)軟

47、件、機械、電路設計概述</p><p>　　軟件部分設計，計算機語音識別過程與人對語音識別處理過程基本上是一致的。目前主流的語音識別技術是基于統(tǒng)計模式識別的基本理論。一個完整的語音識別系統(tǒng)可大致分為三部分：    （1）語音特征提?。浩淠康氖菑恼Z音波形中提取出隨時間變化的語音特征序列。   （2）聲學模型與模式匹配（識別算法）：聲學模型是識

48、別系統(tǒng)的底層模型，并且是語音識別系統(tǒng)中最關鍵的一部分。聲學模型通常由獲取的語音特征通過訓練產生，目的是為每個發(fā)音建立發(fā)音模板。在識別時將未知的語音特征同聲學模型（模式）進行匹配與比較，計算未知語音的特征矢量序列和每個發(fā)音模板之間的距離。聲學模型的設計和語言發(fā)音特點密切相關。聲學模型單元大?。ㄗ职l(fā)音模型、半音節(jié)模型或音素模型）對語音訓練數(shù)據(jù)量大小、系統(tǒng)識別率，以及靈活性有較大的影響。    （3）

49、語義理解：計算機對識別結果進行語法、語義分析。明白語言的意義以便做出相應的反應。通常是通過語言模型來實現(xiàn)。語義理解作為一個相對獨立研究領域，是以語言作為理解的對象，也有很多方法和成果。目前比較成功的語言模型通常是采用統(tǒng)計語法的語言模型與基于規(guī)則語法結構命令語言模型。作為一個完整的語音應用系統(tǒng)。鑒于</p><p>　　對于普通的個人電腦而言，操作系統(tǒng)中將有微軟所推出的語音訓練向導，而后面推出的Vista系統(tǒng)其自身

50、所帶有語音辨認及語音朗讀的功能，我們可以通過對操作系統(tǒng)之中的語音識別方面的功能進行深入的了解，借鑒其采用的語法腳本的方法來確定，我們的語音識別軟件采用面向對象的語言Microsoft Visual BASIC和腳本語法文件等等來開發(fā)語音識別軟件。</p><p>　　電路部分設計，我們一方面要解決從個人電腦到具體機械構件（電機）電路控制部分的接口的問題。我們選擇采用USB-4761控制卡。USB-4761是一款U

51、SB總線的繼電器輸出和隔離數(shù)字量輸入輸出模塊。它提供8路帶2，500VDC隔離保護的隔離數(shù)字量輸入，用于在噪聲環(huán)境下接受數(shù)字量輸入；以及提供8路繼電器輸出，用于開/關控制設備或小型電力開關。為了便于監(jiān)視，每個繼電器都帶有一個顯示其開/關狀態(tài)的紅色LED指示燈。USB-4761帶有8個光隔離數(shù)字量輸入通道，非常適合噪聲環(huán)境下或有漂移電壓情況下的數(shù)字量輸入。對該控制卡而言，其在生產的時候除了為用戶提供測試軟件以外，還附有豐富的、功能齊全的軟

52、件庫函數(shù)資源。這樣我們可以使用公司為我們提供的“DLL”動態(tài)連接庫函數(shù)，這使得我們在采用Microsoft Visual BASIC進行編程的難度也有所降低。另一方面，要實現(xiàn)機構確實的運行，那么我們就必須按照工程上的相關標準來設計其電氣設備包括控制電路、保護電路等等。</p><p>　　機械部分設計，我們要將現(xiàn)代化的語音識別技術融入到工程應用之中，實現(xiàn)語音控制技術從實驗室到具體工程應用的跨越。龍門起重機（俗稱龍

53、門吊）是減輕裝卸工人勞動強度，改善工人操作條件，提高裝卸作業(yè)生產能力的大型起重和裝卸設備，用途十分的廣泛。在鐵路貨運裝卸、船泊長船段的吊裝、工廠內部貨物的搬運、港口碼頭裝卸集裝箱等等，都需要龍門起重機的參與。為此我們機械部分選用龍門起重機來進行設計。 </p><p>　　第三章 龍門起重機的電路圖的設計</p><p>　　3.1電路部分方案設計方框圖</p><p&

54、gt;　　圖3-1電路部分方案設計方框圖</p><p>　　如圖3-1所示，電路部分方案設計方框圖。計算機輸入控制信號到 USB-4761控制卡，控制卡與接觸器線圈相連，接觸器線圈主觸點與主控制電路連接，通過控制卡，就可控制線圈及其觸點，進而控制主電路，在主電路中可根據(jù)需要，實現(xiàn)啟動、調速、正反轉、制動等功能。</p><p>　　同時，輸出機械裝置上安裝行程開關，行程開關用于檢測機構是

55、否運動到極限位置，行程開關與控制卡的數(shù)據(jù)采集端相連?？刂瓶ú杉谐涕_關的信號，并把信號傳輸給計算機。</p><p>　　3.2起重機電氣概述[6]</p><p>　　3.2.1龍門起重機機構負載特點</p><p><b>　　1.起升機構</b></p><p>　　起升機構屬于恒轉矩位能負載（對某一載荷下的負載，

56、轉矩不隨轉速變化，但在不同負載下的轉矩是不同的）。龍門起重機的起升機構，吊貨上升時都是阻力負載；下降時多數(shù)是動力負載，但當空載或負載較輕，不是克服機構摩察阻力時，也會出現(xiàn)阻力負載。其負載圖如圖3-2所示。一般情況下，最大靜負載轉矩約為電動機額定轉矩的0.7~1.4倍。</p><p><b>　　2.運行機構</b></p><p>　　龍門起重機一般在室外工作，當逆

57、風運行時，除克服摩察阻力外，還要克服風阻力，通常是阻力轉矩，最大靜負載轉矩經常小于電動機額定轉矩的0.7倍。運行機構負載圖如圖3-3所示。對港口用龍門起重機，風阻力占靜阻的比例相當大，最大可達60%以上，因此，逆風運行時阻力負載；而順風運行時，往往是由阻力里負載變成動力負載。</p><p>　　圖3-2起升機構負載圖 圖3-3運行機構負載圖</p><p>

58、;　　3.2.2電動機的運行狀態(tài)和機械特性</p><p>　　電動機的運行狀態(tài)分電動狀態(tài)和制動（發(fā)電）狀態(tài)兩種。</p><p>　　在龍門起重機中，當電機引進電能時，電機開始運轉，將電能轉變?yōu)闄C械能，這種運行狀態(tài)稱為電動狀態(tài)。比如起升機構起吊貨物上升時，電機處于電動狀態(tài)。此時，電機的電磁轉矩是正的，因為電磁轉矩是幫助電機旋轉。經常處于電動狀態(tài)的電機成為電動機。</p>&

59、lt;p>　　當電動機上加上機械能，除去電機本身的損耗外，在電機內部轉換成電能，這種運行狀態(tài)稱為制動（發(fā)電）狀態(tài)。如起升機構重載下降時，因貨物本身的重量便會下降，為了防止過大的加速度，須加一反向力矩，該力矩稱為制動力矩。此時電機的電磁轉矩是負的，因為該轉矩是阻止電機旋轉。</p><p>　　在一定條件下，任何一臺電機，都可以上述兩種狀態(tài)中的某一種狀態(tài)。</p><p>　　根據(jù)電機

60、運行時轉速和轉矩的關系式n=f(M),可畫成圖線，成為電動機的機械特性。</p><p>　　電機運行在額定條件下（對感應電機來說，即在額定電壓及額定頻率時，而且在轉子電路中又沒有附加電阻），所具有的機械特性稱為自然特性。對于在其它情況（接入電阻、改變電壓等）下的機械特性，通常稱為人為特性，討論人為特性的目的是為了使電動機的特性滿足拖動機械的工作需要。</p><p>　　機械特性的硬度通

61、常用機械特性對垂直坐標軸傾斜角度α的正切來表示。當點電動機的特性為直線時用下式表示：β=tgα=?M/?n，式中β—硬度系數(shù)（即曲線斜率）。</p><p>　　機械特性分為下列幾類：</p><p><b>　　1.絕對硬特性 </b></p><p>　　轉速不依賴負載的大小而變化（圖3-4中的直線1），同步電動機具有這種特性，此時，硬度系

62、數(shù)；</p><p><b>　　2.硬特性</b></p><p>　　轉速隨負載變化很?。▓D3-4中直線2）。直流并激電動機及感應電動機具有這種特性，此時，硬度系數(shù)β=（90~95）%。</p><p><b>　　3.軟特性</b></p><p>　　轉速隨負載變化很大。直流串激電動機具有這

63、種特性，它的硬度系數(shù)β一般小于80%。</p><p>　　為分析電動機的運轉狀態(tài)，可將其機械特性畫在直角坐標系的四個象限</p><p>　　圖3-4 電動機的機械特性硬度</p><p>　　中（圖3-5）。坐標系表示轉速(n)的負方向則表示負載下降或小車向后運行時電動機的轉向。橫坐標表示拖動轉向（M）,當電動機的拖動轉矩與上述假定的正轉速（n）方向一致時為正，

64、相反為負。</p><p>　　圖3-5 電動機的機械特性</p><p>　　如圖3-5所示，特性曲線在第一象限內表示電動機正傳，處于電動狀態(tài)下工作。屬于這種運行狀態(tài)的如龍門起重機的小車運行機構和起升機構。對運行機構而言，電磁轉矩（M）克服了小車運行阻力矩，使之運行；對起升機構而言，電磁轉矩克服了吊貨重量引起的阻力矩，使貨物上升。</p><p>　　特性曲線在第

65、二象限內表示電動機正傳，但在制動（發(fā)電）狀態(tài)下工作。如運行機構受外力（順風與下坡等）作用前進時，防止小車的加速度過大而需要制動。此時，電磁轉矩產生了阻止機構轉動的制動轉矩。</p><p>　　特性曲線在第三象限內表示電動機反轉，在電動狀態(tài)下工作。對于運行機構與第一象限相同，只是方向相反；對于起升機構由于吊貨重量較輕，則屬輕載強力下降特性。這些機械特性曲線不僅提供了電動機在各種運行狀態(tài)下關于n=f(M)變化特點的

66、概念，而且還可以利用特性曲線很容易地解決有關拖動運行的問題。例如，可以用圖解法求出起動和調速電阻的大??；可以清楚地看出電動機由一種運行狀態(tài)過渡到另一種運行狀態(tài)時轉矩變化的情況等。</p><p>　　3.2.3起重機及電動機的特點以及類型</p><p>　　起重機的工作特點是重復短時的，頻繁的啟動、制動及反轉；有顯著的機械振動和沖擊，經常過載等。為了滿足上述工作特點的要求，專門生產起重及

67、冶金用電動機。該電動機具有以下特點：</p><p>　　一、電動機按重復短時運行方式制造，不同的負載持續(xù)率（JC值），電動機具有不同的功率。而負載持續(xù)率分為JC=15%、JC=25%、JC=40%、JC=60%、JC=100%（即連續(xù)工作）五種。</p><p>　　二、電動機具有較高的機械強度和過載能力（最大轉矩為額定轉矩的2.8倍），能承受經常的機械沖擊及振動，適用于頻繁的啟動、制動

68、及反轉。</p><p>　　三、電動機轉子飛輪矩（GD的平方）較小，轉子長度與其直徑比值（L/D）較大，因而啟動時間較小，且啟動損耗較少。</p><p>　　龍門起重機上常用的感應電動機有JZR、JZ、JZR2、JZ2等系列，它們的技術指出特性可查閱有關設計手冊。</p><p>　　其中JZR系列電機在起重機械中應用的電動機工作情況比較繁重，這主要表現(xiàn)在：電動

69、機是以重復而短暫方式工作的，故每小時結合次數(shù)很多；每次起動都會引起很大的過載和沖擊；工作環(huán)境經常是惡劣的（如露天、潮濕、多塵以及高溫條件）等。因此在電機制造業(yè)的產品中備有為起重機械和冶金機械專用起重機。這類電動機的特點，是具有較高的過載能力和較小的飛輪轉矩。我國生產的起重機專用的三相交流電動機標準型號有：JZR型繞線式異步電動機和JZ型鼠籠式異步電動機兩種。但是，只有在工作不繁重和功率較小的小車運行機構中，才采用鼠籠式異步電動機。雖然我

70、們設計的起重機的起重為5噸，即功率較小，但其中要求起重機的工作比較繁重，而且能夠調速，比如：用于廢舊汽車處理站的起重機。所以選繞線式異步電機作為起重電機。</p><p>　　3.3啟動控制電路的分析</p><p>　　在所設計的龍門起重機起升機構和運行機構中，采用兩種不同的電機啟動方式，主要是基于兩者工作特點，以及制造和使用成本的考慮。定子串電阻降壓啟動的優(yōu)點是控制線路結構簡單，成本低

71、，動作可靠，提高了功率因數(shù)，有利于保證電網(wǎng)質量。轉子串頻敏變阻器啟動控制電路中，由于等值阻抗隨轉子電流頻率減小而自動下降（自動變阻）從而只須一級變阻器就可以把電動機平穩(wěn)地起動起來。行走機構特別要求行走平穩(wěn)，所以采用轉子串頻敏變阻器啟動；而起升機構的電機功率較大，啟動時對電網(wǎng)的影響較大，而定子串電阻降壓啟動剛好克服了這一缺點。采用定子串電阻降壓啟動，已經能滿足了設計的使用要求，而且頻敏變阻器的價格較電阻器的高。所以在該設計中，起重機的起升

72、機構和運行機構采用了兩種不同的電機啟動方式。</p><p>　　3.3.1定子串電阻降壓啟動</p><p>　　在起重機起升機構的電路設計中，采用的是定子串電阻降壓啟動。即在三相定子電路中串接電阻（或電抗）來降低定子繞組上的電壓，使電動機在降低了的電壓下起動，以達到限制起動電流的目的。一旦電動機轉速接近額定值時，切除串聯(lián)電阻（或電抗），使電動機進入全電壓正常運行。這種線路的設計思想，通

73、常都是采用時間原則，按時切除啟動時串入的電阻（或電抗），以完成起動過程。在具體線路中，可采用人工手動控制或時間繼電器自動控制來加以實現(xiàn)。顯然，這種方法會消耗大量的電能且裝置成本較高，一般僅是適用于繞線式交流電動機的一些特殊場合下使用，如起重機械等[3]。</p><p>　　圖3-6定子串電阻降壓啟動控制線路</p><p>　　如圖3-6所示，定子串電阻降壓起動控制線路。其工作過程如下：

74、 </p><p>　　初始狀態(tài)，N11-C11通道斷開；啟動，計算機給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號，N11-C11通道閉合，線圈KM7得電，主觸點KM7閉合，電機定子串電阻降壓啟動，時間繼電器KT延時得電開始計時；時間繼電器KT延時一段時間，得電，輔助觸電KT閉合，線圈KM9得電，同時常開輔助觸點KM9閉合，自鎖，常閉輔助觸點KM9斷開，時間繼電器KT失電，常開輔助觸點KT斷開。</p&g

75、t;<p>　　定子串電阻降壓啟動的優(yōu)點是控制線路結構簡單，成本低，動作可靠，提高了功率因數(shù)，有利于保證電網(wǎng)質量。但是，電阻上的功率損耗大。啟動電阻一般采用由電阻絲繞制的板式電阻。為降低功率損耗，可采用電抗器代替電阻，但價格較貴，成本較高。</p><p>　　3.3.2轉子串頻敏變阻器啟動</p><p>　　頻敏變阻器是根據(jù)通過其交流電的頻率f高、低呈現(xiàn)不同的電阻值改變電

76、阻的設備；原理是根據(jù)LC并聯(lián)諧振時呈高阻特性的原理制成的；在電動機起動過程中，由于等值阻抗隨轉子電流頻率減小而自動下降（自動變阻）從而只須一級變阻器就可以把電動機平穩(wěn)地起動起來。</p><p>　　圖3-7 轉子串頻敏變阻器啟動控制電路</p><p>　　如圖3-7所示，電動機轉子串頻敏變阻器啟動電路。其工作過程如下：</p><p>　　初始狀態(tài)，異步電機處于

77、停轉狀態(tài)；要求異步電機啟動，計算機發(fā)給USB-4761控制卡指令信號，N5-C5通道接通，線圈KM3得電，主觸點KM3閉合，N7-C7通道接通，線圈Q3得電，主觸點Q3閉合，異步電機啟動；異步電機啟動時，轉子電流的頻率是50赫茲，頻敏電阻器的LC并聯(lián)諧振，呈高阻性，增大了啟動電阻，限制了啟動電流，增大啟動轉矩，改變電機的機械特性；當異步電機正常運行時，轉子電流的頻率是幾個赫茲，此時LC處于非并聯(lián)諧振狀態(tài)，呈低阻性，電阻最小，等于將轉子三

78、相繞組短接，恢復三相異步電機的額定運行狀態(tài)。</p><p>　　頻敏變阻器可以直接傳入轉子繞組一起轉動，并且自動實現(xiàn)變阻，省去了轉子滑環(huán)、電刷，使繞線式異步電機的結構簡單化。</p><p>　　3.4制動控制電路的分析</p><p>　　在該電路設計中，電機采用的是反接制動控制。它是電動機電氣制動方法之一， 電動機需要反接制動時，可將電動機電源線任意兩相對調，

79、電動機的旋轉磁場立即改變方向，但電動機轉子由于慣性依然保持原來的轉向，轉子的感應電勢和電流方向改變電磁轉矩方向也隨之改變，與轉子旋轉方向相反，起到制動作用，使電動機迅速停止。為了保證制動準確，在電動機轉速低于100r/sin時，利用電動機軸所接的速度繼電器常開觸點斷開，從而斷開控制電路，接觸器線圈失電釋放，主觸頭斷開電動機及時脫離電源，準確停止防止反向起動。如圖3-8所示，電動機反接制動控制線路[3]。其工作過程如下：</p>

80、;<p>　　初始狀態(tài)，電機高速運轉，N11-C11通道閉合，N10-C10通道斷開，線圈KM7得電，主觸電KM7閉合，輔助觸點KM7斷開，速度繼電器KS閉合；要求電機停轉，計算機給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號，N11-C11通道斷開，線圈KM7失電，輔助常閉觸點KM7閉合；同時，N10-C10通道閉合（速度繼電器的常開輔助觸點KS此時仍保持閉合狀態(tài)），線圈KM5得電，主觸點KM5閉合，輔助常閉觸點KM5斷開，電機進

81、入反接制動狀態(tài)，其中常閉輔助觸點KM7與常閉輔助觸點KM5實現(xiàn)電機反接制動時的互鎖。當電機轉速低于100r/min時，速度繼電器的常開輔助觸點KS復位（斷開），恢復到非動作狀態(tài)，線圈KM5失電，主觸點KM5釋放斷開，反接制動結束。</p><p>　　圖3-8電動機反接制動控制線路</p><p>　　由于電機反接制動時，轉子與旋轉磁場的相對速度接近于兩倍的同步速度，所以，定子繞組中流過的

82、反接制動電流相當于全電壓啟動時電流的兩倍，因此，反接制動的特點之一是制動力大，制動迅速，效果好，多用在停止動作要求準確的機械設備控制電路，但制動時有沖擊，制動不平穩(wěn)，而且能量損耗大，通常僅適用于較小容量電機的制動。為了減少沖擊電流通常要求在電動機主電路中傳入一定的電阻以限制反接制動電流。這個電阻，稱為反接制動制動電阻。反接制動得另一個要求，即在電動機轉速接近于零時，即使切斷反向序電源，以防止反向再啟動。</p><p

83、>　　3.5換向控制電路的分析</p><p>　　三相交流電機的換向原理：任意交換三相交流電機其中兩相的相序，比如電機正轉時相序是A—B—C—A，那么反轉時的相序就可能是C—B—A—C或B—A—C—B或A—C—B—A。</p><p>　　如圖3-9所示，電動機換向控制線路。其工作過程如下：</p><p>　　初始狀態(tài)，電機處于正轉運行狀態(tài)，N5-C5通道

84、閉合，N4-C4通道斷開，線圈KM3有電，主觸點KM3閉合，輔助常閉觸點KM3斷開，線圈KM4沒有電流流過，主觸點KM4斷開，輔助常閉觸點KM4閉合；要求電機反轉，計算機給控制卡USB-4761指令信號，N5-C5通道斷開，N4-C4通道閉合，線圈KM3失電，主觸點KM3斷開，輔助常閉觸點KM3閉合，線圈KM4得電，主觸點KM4閉合，輔助常閉觸點KM4斷開，電機反轉。其中輔助常閉觸點KM3和輔助常閉觸點KM4互鎖。</p>

85、<p>　　圖3-9電動機換向控制線路</p><p>　　3.6調速控制電路的分析</p><p>　　不管是小車運行機構還是大車運行機構，一般都希望有兩個速度。本設計中，是用頻敏變阻器——電阻器來控制的，快速時，切除電阻，慢速時，帶著電阻工作。 </p><p>　　如圖3-10所示，電動機調速控制線路。若要改變起重機行走機構的速度，可以通過以下方式

86、來實現(xiàn)，其工作過程如下：</p><p>　　初始狀態(tài)，電機處于運行狀態(tài)，N7-C7通道斷開，線圈Q3沒電，主觸點Q3斷開；若要起重機行走機構慢速行走，計算機給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號，N6-C6通道斷開，線圈Q4失電，主觸點Q4斷開，串入電阻，電機轉速下降，起重機慢速行走；反之，若要起重機行走機構快速行走，計算機給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號， N6-C6通道閉合，線圈Q4得電，主觸點Q4閉合，

87、切除電阻，電機轉速上升，起重機快速行走。</p><p>　　圖3-10 電動機調速控制線路</p><p>　　3.7行走機構控制電路的分析</p><p>　　3.7.1大車行走機構控制電路的分析</p><p>　　如圖3-11大車行走機構主電路圖，圖3-12大車行走機構控制電路所示，其工作過程如下分析如下：</p>&l

88、t;p>　　啟動：大車行走機構采用的是轉子串頻敏變阻器啟動，前面已經詳細闡述，不再累述。值得注意的是：這兒是四個電機同時啟動，在四個電機啟動的同時，制動電磁鐵得電，松閘。</p><p>　　制動：因為大車行走機構的運行速度很慢，所以不需要增加制動裝置。直接切斷大車行走機構的控制電路，即計算機給控制卡指令信號，N0-C0通道斷開，線圈KM1斷電，主觸點KM1斷開，大車行走機構電機停轉；同時，制動電磁鐵失電，

89、抱閘。</p><p>　　換向：換向前面已經詳細闡述，這兒不再累述。 </p><p>　　調速：采用的是轉子串電阻逐級切除電阻調速，屬于無級調速。前面已經詳細闡述，這兒不再累述。</p><p>　　圖3-11大車行走機構主電路</p><p>　　圖3-12大車行走機構控制電路</p><p>　　3.7.2小車

90、行走機構控制電路的分析</p><p>　　圖3-13 龍門起重機小車行走機構控制電路</p><p>　　如圖3-13所示，龍門起重機小車行走機構控制電路。其啟動、調速、換向、制動換向前面已經詳細闡述，這兒不再累述。</p><p>　　行程開關:將在起升機構控制電路中詳細闡述，這兒不再累述。</p><p>　　3.8起升電路的分析<

91、;/p><p>　　如圖3-14 所示，龍門起重機起升主電路圖；如圖3-15 所示，龍門起重機起升控制電路。其工作過程分析如下：</p><p>　　啟動:計算機給控制卡發(fā)出指令信號，N11-C11通道閉合，線圈KM7得電，主觸點KM7閉合，電機定子串電阻降壓啟動，時間繼電器KT延時得電開始計時，同時制動電磁鐵得電，松閘，起升機構開始運行；時間繼電器KT延時一段時間，得電，輔助觸電KT閉合，線

92、圈KM9得電，同時常開輔助觸點KM9閉合，自鎖，常閉輔助觸點KM9斷開，時間繼電器KT失電，常開輔助觸點KT斷開。</p><p>　　圖3-14龍門起重機起升主電路</p><p>　　圖3-15 龍門起重機起升控制電路</p><p>　　制動：此時，電機高速運轉，有正轉、反轉兩種狀態(tài)。正轉時，N11-C11通道閉合，N10-C10通道斷開；反轉時，N11-C1

93、1斷開通道斷開，N10-C10通道閉合，N9-C9通道閉合。正轉時制動，計算機給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號，N11-C11通道斷開，線圈KM7失電，輔助常閉觸點KM7閉合；同時，N10-C10通道閉合（速度繼電器的常開輔助觸點KS此時仍保持閉合狀態(tài)），線圈KM5得電，主觸點KM5閉合，輔助常閉觸點KM5斷開，電機進入反接制動狀態(tài)，其中常閉輔助觸點KM7與常閉輔助觸點KM5實現(xiàn)電機反接制動時的互鎖。當電機轉速低于100r/min時

94、，速度繼電器的常開輔助觸點KS復位（斷開），恢復到非動作狀態(tài)，線圈KM5失電，主觸點KM5釋放斷開，正轉反接制動結束。反轉時制動，計算機給控制卡USB-4761發(fā)出指令信號，N9-C9通道斷開，線圈KM6失電，主觸點KM7斷開，電機進入反轉反接制動狀態(tài)。</p><p>　　換向：此時電機處于正轉運行狀態(tài)，即N10-C10通道斷開，N11-C11通道閉合，且主觸點KM9處于閉合狀態(tài)。要求電機反轉，計算機給控制卡U

95、SB-4761指令信號，N11-C11通道斷開，N10-C10通道閉合，N9-C9通道閉合，線圈KM7失電，主觸點KM7斷開，輔助常閉觸點KM7閉合，線圈KM5得電，主觸點KM5閉合，輔助常閉觸點KM4斷開，電機反轉。其中輔助常閉觸點KM3和輔助常閉觸點KM4互鎖。</p><p>　　要求起升機構停在空中的任一位置，則可利用換向和反接制動一起來實現(xiàn)。電機的正反轉（換向），可實現(xiàn)起升機構的上升和下降。反接制動的制

96、動力大，制動迅速，效果好，而且制動準確，多用在停止動作要求準確的機械設備控制電路。</p><p>　　行程開關: 小車行走機構上安置了行程開關裝置，用于檢測機構是否運動到極限位置。當小車運動到極限位置時，行程開關閉合。此時，行程開關與USb-4761控制卡數(shù)據(jù)采集端口相連，控制卡采集控制卡的信號，并反饋到計算機，計算機通過程序處理，反饋給語音控制人員。</p><p>　　第四章 龍門起

97、重機的電器元件選擇</p><p>　　4.1 USB—4761控制卡的結構及其功能介紹</p><p>　　支持USB 2.0 ，攜帶方便，無需外部電源，有12路繼電器輸出通道，12路隔離數(shù)字量輸入，顯示繼電器狀態(tài)的LED指示燈，8個C型繼電器輸出通道，輸入通道高電壓隔離(2，500VDC)，高ESD保護(2，000VDC) ，寬輸入范圍(5~30VDC)，中斷處理能力 ，模塊接線端子。

98、 </p><p>　　USB-4761是一款USB總線的繼電器輸出和隔離數(shù)字量輸入輸出模塊。它提供12路帶2，500VDC隔離保護的隔離數(shù)字量輸入，用于在噪聲環(huán)境下接受數(shù)字量輸入；以及提供8路繼電器輸出，用于開/關控制設備或小型電力開關。為了便于監(jiān)視，每個繼電器都帶有一個顯示其開/關狀態(tài)的紅色LED指示燈。USB-4761帶有8個光隔離數(shù)字量輸入通道，非常適合噪聲環(huán)境下或有漂移電壓情況下的數(shù)字量輸入。</

99、p><p>　　4.2行走機構電機的選擇</p><p>　　4.2.1運行靜阻力的計算[1]</p><p><b>　　1.運行阻力</b></p><p>　　式中 ——起重機運行靜阻力（牛）；</p><p>　　——起重機運行摩擦阻力（牛）；</p><p>　　——

100、起重機在有坡度軌道上運行時須克服由起重機重量分力引起的阻力（牛）；</p><p>　　——室外起重機運行時由風載荷引起的阻力（牛）；</p><p><b>　　運行摩擦阻力</b></p><p>　　起重機滿載運行時的最大摩擦阻力</p><p>　　式中——起升載荷重量（牛）；</p><p&

101、gt;　　——起重機自重（牛）；</p><p>　　——滾動摩擦系數(shù)（厘米）；</p><p>　　——軸承內徑（厘米）；</p><p><b>　　——軸承摩擦系數(shù)；</b></p><p>　　——附加摩擦阻力系數(shù)；</p><p>　　——車輪直徑（厘米）；</p><

102、;p><b>　　——摩擦阻力系數(shù)；</b></p><p><b>　　g——重力加速度</b></p><p><b>　　已知：，</b></p><p><b>　　查表知：</b></p><p><b>　　可得：</b&

103、gt;</p><p>　　2.滿載運行時最大坡度阻力</p><p><b>　　已知：，</b></p><p><b>　　查表知：</b></p><p><b>　　可得：</b></p><p>　　3. 滿載運行時最大風阻力</p&g

104、t;<p>　　式中——風載體體型系數(shù)</p><p>　　——工作狀態(tài)時的標準風壓（）</p><p>　　——起重機（小車）的擋風面積（）</p><p>　　——物品的擋風面積（）</p><p><b>　　已知：</b></p><p><b>　　查表[6]知：

105、，</b></p><p><b>　　可得：</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　4.2.2按靜功率初選電機{1}</p><p>　　1.滿載運行時電動機的靜功率</p><p>　　式中 ——起重機滿載運行時的靜阻力（牛）

106、</p><p><b>　　在室外工作時</b></p><p>　　——起重機的運行速度（米/分）</p><p><b>　　——機構傳動效率</b></p><p><b>　　——電動機個數(shù)</b></p><p><b>　　已知：

107、</b></p><p><b>　　可得：</b></p><p>　　2.對于橋式、龍門起重機和裝卸橋的大小車運行機構</p><p>　　式中 ——電動機起動時為克服慣性的功率增大系數(shù)，對于在室外工作的龍門起重機的大、小車和裝卸橋的大車運行機構，取，可得：，</p><p>　　查表[1]選取電機（由大

108、連第二電機廠生產），其功率為1.5千瓦，額定轉速為925轉/分。</p><p>　　4.2.3起動時間驗算[6]</p><p>　　電動機的起動時間是根據(jù)所選電機的平均動力距扣除折算到電機軸上的靜力矩，用其剩余力矩來克服起動過程中的直線運動質量和回轉運動質量的慣性力矩而求得。</p><p>　　起動時間利用以下公式計算：</p><p>

109、;　　式中 ——運行機構折算到電機軸上總的飛輪距，；</p><p>　　——電機軸上回轉質量的飛輪距，應為此軸上電機轉子、聯(lián)軸器及制動輪的飛輪距之和（）；由相應的產品目錄表中查??；</p><p><b>　　——電動機的數(shù)目；</b></p><p>　　——電動機的平均起動力矩（），其值為：</p><p>　　對