橋式起重機(jī)電氣控制畢業(yè)設(shè)計(jì)

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文檔簡介

1、　　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 </p&

2、gt;　　學(xué) 號 　　班級起機(jī) 101 班 　　指導(dǎo)教師 　　目錄　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)參數(shù) ………………………

3、……………………………2　　1.主要技術(shù)參數(shù)……………………………………………………………2　　2.起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)的級別…………………………………………………2　　二、電機(jī)容量選擇及調(diào)速電阻器計(jì)算………………………………………2　　1. 電機(jī)容量選擇…………………………

4、………………………………2　　1.1 主提升機(jī)構(gòu)電機(jī)容量選擇……………………………………………2　　1.2 副提升機(jī)構(gòu)電 ………………………………………………………3　　1.3 大車行走機(jī)構(gòu)電動機(jī)選擇……………………………………………3　　1.4 小車行走機(jī)構(gòu)電機(jī)容量選

5、擇…………………………………………4　　2調(diào)速電器計(jì)算…………………………………………………………5　　2.1 主起升機(jī)構(gòu)調(diào)速電阻計(jì)算……………………………………………5　　2.2副起升機(jī)構(gòu)調(diào)調(diào)電阻器計(jì)算…………………………………………6　　2.3大車行走機(jī)構(gòu)調(diào)速電阻器計(jì)

6、算………………………………………7　　2.4小車行走機(jī)構(gòu)調(diào)速電阻器計(jì)算………………………………………8　　三、主起升機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………9　　3.1控制系統(tǒng)組成…………………………………………………………9　　3.2主起升機(jī)構(gòu)控制電路圖……

7、…………………………………………9　　3.3主起升機(jī)構(gòu)的工作原理……………………………………………10　　四、副起升機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………10　　4.1控制系統(tǒng)組成………………………………………………………10　　4.2副起升機(jī)構(gòu)控制電路圖…

8、…………………………………………10　　4.3副起升機(jī)構(gòu)的工作原理……………………………………………11　　五、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………11　　5.1控制系統(tǒng)組成………………………………………………………11　　5.2大車機(jī)構(gòu)控制電路圖…

9、……………………………………………11　　5.3大車機(jī)構(gòu)的工作原理………………………………………………12　　六、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………12　　6.1控制系統(tǒng)組成………………………………………………………12　　6.2小車機(jī)構(gòu)控制電路圖

10、………………………………………………12　　小車機(jī)構(gòu)的工作原理………………………………………　13　　一設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)參數(shù)　　1、主要技術(shù)參數(shù)　　2.起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)的級別:　　（1）工作級別

11、A5；　?。?）大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的工作級別與起升機(jī)構(gòu)相同，小車行機(jī)構(gòu)的工作級別一律為M5表中所列速度要求，在計(jì)算后所得的實(shí)際數(shù)據(jù)可允許有15%的偏差。　　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&

12、lt;/p>　　1）已知起重量=25 t 工作級別A5 主提升運(yùn)行速度=23m/min　　副鉤重=4%=1 t　　靜功率計(jì)算公式= 　　=（+ ）g=（25000+1000）9.81 N =255060 N

13、　　V=23m/min=0.383m/s　　=0.980.980.98=0.94（二級閉式齒輪傳動，滑輪組倍率3） 　　所以== KW=103.92KW　　根據(jù)電動機(jī)樣本，選用YZR355M電動機(jī)，當(dāng)S3, JC=25%時(shí)，電動機(jī)允許輸出功率為110KW。在基準(zhǔn)工作制S3, JC=40%時(shí)

14、 =90 KW 。　　2) 電動機(jī)的過載校驗(yàn)　　按電動機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)=2.8, 對繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)H=2.1, 一臺電機(jī)m=1　　==77.94KW< =90KW　　電動機(jī)過載校驗(yàn)通過。　　1.2副提升機(jī)構(gòu)電機(jī)容量選擇&l

15、t;/p>　　1）已知起重量=5 t 工作級別A5 副鉤起升速度=23m/min　　副鉤重=3%=0.15t　　靜功率計(jì)算公式=　　=（+ ）g=（5000+150）9.81 N =50521.5N&

16、lt;p>　　=23 m/min=0.383m/s　　=0.980.980.98=0.94（二級閉式齒輪傳動，滑輪組倍率3）　　所以== KW=20.58KW　　根據(jù)電動機(jī)樣本，選用YZR200L電動機(jī)，當(dāng)S3, JC=25%時(shí)，電動機(jī)允許輸出功率為26KW。在基準(zhǔn)工作制S3, JC=40%時(shí)，=22 K

17、W。　　2) 電動機(jī)的過載校驗(yàn)　　按電動機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)=2.8,對繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)H=2.1,一臺電機(jī)m=1　　=KW=15.435KW<=22 KW　　電動機(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</p&

18、gt;　　1）已知起重量=25 t 工作級別A5 大車運(yùn)行速度=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　　=（+G）g=（25000+47000）9.81 N=7063207N　　室內(nèi)運(yùn)行

19、，風(fēng)阻力G=0, 坡度阻力=0查得，取運(yùn)行摩擦阻力系數(shù) =0.0065　　則 ==7063200.0065 N=4591.8N　　2) 運(yùn)行靜功率　　=110 m/min=1.833m/s　　大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)總效率取=0.

20、95　　== KW=8.86 KW　　3) 運(yùn)行加速功率, 查得取a=0.26 m/s，=7s　　==KW=39.74KW　　4) 初選電動機(jī)　　=KW=13.16KW

21、　　式中：m-電動機(jī)數(shù)目（2臺）　　- 平均啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)（對繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)取1.7）　　根據(jù)電動機(jī)樣本，選用YZR180L電動機(jī)，當(dāng)S3, JC=25%時(shí)，電動機(jī)允輸出許功率為17KW。在基準(zhǔn)工作制S3, JC=40%時(shí)，=15KW。　　5）電動機(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

22、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==0.9　　則 =G=0.9 KW=8.95 KW　　查得，YZZR180L電動機(jī)，當(dāng)JC=25%, CZ=600時(shí)，其允許輸出功率P=12KW>P，電動機(jī)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</

23、p>　　1) 已知起重量=25t 工作級別A5 小車運(yùn)行速度=23m/min　　小車自重=7808Kg　　運(yùn)行靜阻力。小車運(yùn)行部分總質(zhì)量　　G=( + )g=（25000+7808）9.81 N=321846.48N　　室內(nèi)運(yùn)行，

24、風(fēng)阻力G=0, 坡度阻力=0，查得取運(yùn)行摩擦阻力系數(shù) =0.0075　　= G=3321846.480.0075 N=2413.85N　　2) 運(yùn)行靜功率　　=41m/min=0.683m/s　　小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)總效率取=0.9<

25、/p>　　P==KW=1.83KW　　3) 運(yùn)行加速功率。查得取a=0.083 m/s,=8.29 s　　==KW=2.12KW　　4) 初選電動機(jī)　　P= KW=2.32KW<

26、;p>　　式中：m-電動機(jī)數(shù)目　　- 平均啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)（對繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)取1.7）　　根據(jù)電動機(jī)樣本，選用YZR132M1電動機(jī)，當(dāng)S3, JC=25%時(shí)，電動機(jī)允輸出許功率為2.5 KW。在基準(zhǔn)工作制S3, JC=40%時(shí)，P=2.2KW。　　5）電動機(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

27、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=G=0.9　　則 =G=0.9KW=1.65 KW　　查得，YZR132M1電動機(jī)，當(dāng)JC=25%,CZ=300時(shí)，其允許輸出功率P=2.46KW>，電動機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)通過。　　2調(diào)速電阻器計(jì)算</

28、b>　　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 YZR355M動率 Pe=110KW 　　額定電壓 U=380V 　　額定電流 I=218A</

29、p>　　轉(zhuǎn)子開路電壓 U=475V 　　轉(zhuǎn)子電流 I=207A 　　額定轉(zhuǎn)速 n=581r／min ：　　=1.84　　功率因數(shù) cos1e=0.81<

30、;p>　　效率 =0.9　　調(diào)速要求： 　　額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩：約等于電動機(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. <

31、p>　　分析：對于電動機(jī)固有特性有： 　　額定轉(zhuǎn)差率Se=(n-n)/n=(750-581)/750=0.23　　繞線轉(zhuǎn)子每相繞組電阻:r===0.305　　臨界轉(zhuǎn)差率Sm=Se(+)=0.23=0.78　　1．第一檔速度n=130r／min

32、　　則有Se=( n-n)/ n=(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=　　可解得：　　Sxm=Sx[Mm/Mx]　　在該起重機(jī)中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mx=電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 Me。<

33、;/p>　　則有　　S=S ()=0.83(1.84)　　即S=2.81　　又根據(jù)異步電動機(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：

34、　　Sm=　　對于一速，有=　　得r=1.244　　同理可得r=1.064 r=0.704 r=0.349 　　第五檔速度此檔速度為電機(jī)鞭

35、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電動機(jī),查得額定功率P=26KW, 轉(zhuǎn)子開路電壓　　E=380V, 轉(zhuǎn)子額定電流I=82.4A, 額定轉(zhuǎn)速n=956 r/min，同步轉(zhuǎn)速n===1000 r/min。<

36、b>　　2）電動機(jī)額定電阻　　R===2.66 　　3) 電動機(jī)的等效轉(zhuǎn)差率r　　額定轉(zhuǎn)差率s===0.044 　　等效轉(zhuǎn)差率 r=R s<p&

37、gt;　　轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻R==0.0175=0.033 　　式中：L-電動機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線長度，對起升電動機(jī)為30 m　　A-導(dǎo)線截面積.　　轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻標(biāo)么值R===0.012　　所以r=Rs=0.0120.044=0.0005</p

38、>　　4）選電阻器　　選用RS5型電阻器，串4級可切換電阻和1級常串電阻?？傻酶骷夒娮璧臉?biāo)么值R=0.1- r=0.1-0.0005=0.0995　　R=0.1　　R=0.2

39、;　　R=0.27　　R=1.13　　5) 各級電阻值計(jì)算　　R=RR=22.260.0995=0.225　　R=RR=2.260.1 =0.226<

40、;/p>　　R=RR=2.260.2 =0.452　　R=RR=2.260.27 =0.610　　R=RR=2.261.13 =2.554　　2.3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電動機(jī),查得額定功率P=15KW

41、, 轉(zhuǎn)子開路電壓E=380V, 轉(zhuǎn)子額定電流I= 46.5A, 額定轉(zhuǎn)速n=962r/min，同步轉(zhuǎn)速n===1000 r/min　　2) 電動機(jī)額定電阻　　R== =4.72　　3）電動機(jī)的等效轉(zhuǎn)差率r　　額定轉(zhuǎn)差率s===0.03

42、8 　　等效轉(zhuǎn)差率 r=R s　　轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻R==0.0175=0.016 　　式中：L-電動機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線長度，對運(yùn)行電動機(jī)為15 m　　A-導(dǎo)線截面積，查得A為16 mm　　轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻標(biāo)么值

43、R===0.0034　　所以r=Rs=0.00340.038=0.00013　　4）選電阻器　　運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動機(jī)功率100 KW以下時(shí)，選用RY5型電阻器，串4級可切換電阻和1級常串電阻。查得各級電阻的標(biāo)么值R=0.1- r=0.1-0.00013=0.09987</p&

44、gt;　　R=0.1　　R=0.2　　R=0.4　　R=1.2　　5) 各級電阻值計(jì)算</p

45、>　　R=RR=4.720.09987 =0.471　　R=RR=4.720.1 =0.472 　　R=RR=4.720.2 =0.944 　　R=RR=4.720.4 =1.888 　　R=RR=4.721.2 =5.664 </p&g

46、t;　　2.4小車行走機(jī)構(gòu)調(diào)速電阻器計(jì)算　　已知參數(shù)：由所選YZR132M1電動機(jī), 查得額定功率P=2.2KW, 轉(zhuǎn)子開路電壓E=132V, 轉(zhuǎn)子額定電流I=12.6A, 額定轉(zhuǎn)速n=908r/min，同步轉(zhuǎn)速n===1000 r/min。　　電動機(jī)額定電阻<p

47、>　　R== =6.05　　3）電動機(jī)的等效轉(zhuǎn)差率r　　額定轉(zhuǎn)差率s===0.092 　　等效轉(zhuǎn)差率 r=R s　　轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻R==0.0175=0.0263 <

48、;p>　　式中：L-電動機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線長度，對運(yùn)行電動機(jī)為15 m　　A-導(dǎo)線截面積，查得A為10 mm　　轉(zhuǎn)子導(dǎo)線電阻標(biāo)么值R===0.0043　　所以r=Rs=0.00430.092=0.0004　　4）選電阻器</p&g

49、t;　　選用RY5型電阻器，串4級可切換電阻和1級常串電阻。查得各級電阻的標(biāo)么值R=0.1- r=0.1-0.0004=0.0996　　R=0.1　　R=0.2　　R=0.4&l

50、t;/p>　　R=1.2　　5）各級電阻值計(jì)算　　R=RR=6.050.0996 =0.603　　R=RR=6.050.1 =0.605　　R=RR=6.050.2 =

51、1.21　　R=RR=6.050.4 =2.42　　R= RR=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)包括制動器，

52、　　三相異步電動機(jī)，　　凸輪控制等。　　3.2主起升機(jī)構(gòu)控制電路圖　　3.3主起升機(jī)構(gòu)的工作原理　　圖4.2 無觸點(diǎn)開關(guān)切換電阻調(diào)速控制板<p&

53、gt;　　注：‘上升’即為‘正轉(zhuǎn)’、‘下降’即為‘反轉(zhuǎn)’；‘+’代表‘接通’、‘空白’代表‘?dāng)嚅_’。　　例如：在‘上升’的‘3’擋時(shí)Z3、Z2、Z1、X2D1、X3D2斷開，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

54、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) 三相異步電動機(jī) 2) 凸輪控制器 3) 制動器　　4.2副起升機(jī)構(gòu)控制電路圖　　圖4.1

55、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　　1) 三相異步電動機(jī)

56、 2) 凸輪控制器 3) 制動器　　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)　　6.1控制系統(tǒng)組

57、成　　1) 三相異步電動機(jī) 2) 凸輪控制器 3) 制動器　　6.2小車機(jī)構(gòu)控制電路圖　　圖6.1 小車控制回路　　6.3 小車機(jī)構(gòu)的工作原理；與主起升機(jī)構(gòu)相似　　結(jié)論</

58、b>　　本次設(shè)計(jì)的橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)主要采用了在可編程序控制器的控制調(diào)節(jié)下，研究橋式橋式起重機(jī)的主提升，副提升，大車，下車的控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括介紹分析橋式起重機(jī)的現(xiàn)狀和國內(nèi)外發(fā)展，以及分析它的工作原理和重要部件的電氣控制過程。　　本設(shè)計(jì)主要解決了以下幾個(gè)問題：　　1.橋式起重機(jī)的主要機(jī)構(gòu)的控制電路和

59、控制原理　　2各機(jī)構(gòu)的電機(jī)的選擇和電阻的計(jì)算　　3運(yùn)用串電阻調(diào)速的原理和調(diào)速過程　　致謝　　值此設(shè)計(jì)完成之際，首先衷心的感謝我的設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師xx老師。此次設(shè)計(jì)是在xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在課題的研究過程中，xx老師提出了許多寶貴

60、的指導(dǎo)性意見，才使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以順利進(jìn)行。xx老師求真務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度、誨人不倦的工作作風(fēng)、平易近人的態(tài)度給我留下深刻的印象。在我的整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，無論在專業(yè)學(xué)習(xí)，還是在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和說明書撰寫止，xx老師都給予了極大的關(guān)心、指導(dǎo)和鼓勵。在本次設(shè)計(jì)過程中還要特別感謝各家實(shí)習(xí)單位能給我提供良好的實(shí)習(xí)環(huán)境，使我能對自己所設(shè)計(jì)的題目有一個(gè)更加深刻的認(rèn)識。此外，還有幸和許多同學(xué)對相關(guān)問題進(jìn)行了探討和研究，并從中得到了很多有益的啟發(fā)。在此對這些同

61、學(xué)表示由衷的感謝。最后感謝所有對我有過幫助的人。　　。　　參考文獻(xiàn)　　【１】ＧＢ　　　３８１１－８３起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范　　【2】起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊

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橋式起重機(jī)電氣控制畢業(yè)設(shè)計(jì)

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