橋式起重機電氣控制畢業(yè)設計

1、<p>　　起重機械課程設計說明書</p><p>　　專 業(yè) 機械制造與自動化起重機方向</p><p>　　課 程 起 重 機 械 </p><p>　　題 目 橋 式 起 重 機 設 計 </p><p>　　姓 名 </p&

2、gt;<p>　　學 號 </p><p>　　班 級 起 機 101 班 </p><p>　　指導教師 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、設計任務及技術(shù)參數(shù) ………………………

3、……………………………2</p><p>　　1.主要技術(shù)參數(shù)……………………………………………………………2</p><p>　　2.起重機工作機構(gòu)的級別…………………………………………………2</p><p>　　二、電機容量選擇及調(diào)速電阻器計算………………………………………2</p><p>　　1. 電機容量選擇…………………………

4、………………………………2</p><p>　　1.1 主提升機構(gòu)電機容量選擇……………………………………………2</p><p>　　1.2 副提升機構(gòu)電 ………………………………………………………3</p><p>　　1.3 大車行走機構(gòu)電動機選擇……………………………………………3</p><p>　　1.4 小車行走機構(gòu)電機容量選

5、擇…………………………………………4</p><p>　　2調(diào)速電器計算…………………………………………………………5</p><p>　　2.1 主起升機構(gòu)調(diào)速電阻計算……………………………………………5</p><p>　　2.2副起升機構(gòu)調(diào)調(diào)電阻器計算…………………………………………6</p><p>　　2.3大車行走機構(gòu)調(diào)速電阻器計

6、算………………………………………7</p><p>　　2.4小車行走機構(gòu)調(diào)速電阻器計算………………………………………8</p><p>　　三、主起升機構(gòu)控制系統(tǒng)設計………………………………………………9</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)組成…………………………………………………………9</p><p>　　3.2主起升機構(gòu)控制電路圖……

7、…………………………………………9</p><p>　　3.3主起升機構(gòu)的工作原理……………………………………………10</p><p>　　四、副起升機構(gòu)的系統(tǒng)設計…………………………………………………10</p><p>　　4.1控制系統(tǒng)組成………………………………………………………10</p><p>　　4.2副起升機構(gòu)控制電路圖…

8、…………………………………………10</p><p>　　4.3副起升機構(gòu)的工作原理……………………………………………11</p><p>　　五、大車運行機構(gòu)控制系統(tǒng)設計……………………………………………11</p><p>　　5.1控制系統(tǒng)組成………………………………………………………11</p><p>　　5.2大車機構(gòu)控制電路圖…

9、……………………………………………11</p><p>　　5.3大車機構(gòu)的工作原理………………………………………………12</p><p>　　六、小車運行機構(gòu)控制系統(tǒng)設計……………………………………………12</p><p>　　6.1控制系統(tǒng)組成………………………………………………………12</p><p>　　6.2小車機構(gòu)控制電路圖

10、………………………………………………12</p><p>　　小車機構(gòu)的工作原理………………………………………　13</p><p>　　一設計任務及技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　1、主要技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　2.起重機工作機構(gòu)的級別:</p><p>　?。?）工作級別

11、A5；</p><p>　?。?）大車運行機構(gòu)的工作級別與起升機構(gòu)相同，小車行機構(gòu)的工作級別一律為M5表中所列速度要求，在計算后所得的實際數(shù)據(jù)可允許有15%的偏差。</p><p>　　二、電機容量選擇及調(diào)速電阻器計算</p><p><b>　　1電機容量選擇</b></p><p>　　1.1主提升機構(gòu)電機容量選擇&

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

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

14、 =90 KW 。</p><p>　　2) 電動機的過載校驗</p><p>　　按電動機轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)=2.8, 對繞線轉(zhuǎn)子電動機H=2.1, 一臺電機m=1</p><p>　　==77.94KW< =90KW</p><p>　　電動機過載校驗通過。</p><p>　　1.2副提升機構(gòu)電機容量選擇&l

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

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

17、W。</p><p>　　2) 電動機的過載校驗</p><p>　　按電動機轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)=2.8,對繞線轉(zhuǎn)子電動機H=2.1,一臺電機m=1</p><p>　　=KW=15.435KW<=22 KW</p><p>　　電動機過載校驗通過。</p><p>　　1.3大車行走機構(gòu)電機容量選擇</p&

18、gt;<p>　　1）已知起重量=25 t 工作級別A5 大車運行速度=23m/min</p><p>　　起重機總重 G=47000Kg</p><p>　　運行靜阻力。大車運行部分總質(zhì)量</p><p>　　=（+G）g=（25000+47000）9.81 N=7063207N</p><p>　　室內(nèi)運行

19、，風阻力G=0, 坡度阻力=0查得，取運行摩擦阻力系數(shù) =0.0065</p><p>　　則 ==7063200.0065 N=4591.8N</p><p><b>　　2) 運行靜功率</b></p><p>　　=110 m/min=1.833m/s</p><p>　　大車運行機構(gòu)總效率取=0.

20、95</p><p>　　== KW=8.86 KW</p><p>　　3) 運行加速功率, 查得取a=0.26 m/s，=7s</p><p>　　==KW=39.74KW</p><p><b>　　4) 初選電動機</b></p><p>　　=KW=13.16KW</p>

21、<p>　　式中：m-電動機數(shù)目（2臺）</p><p>　　- 平均啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)（對繞線轉(zhuǎn)子異步電動機取1.7）</p><p>　　根據(jù)電動機樣本，選用YZR180L電動機，當S3, JC=25%時，電動機允輸出許功率為17KW。在基準工作制S3, JC=40%時，=15KW。</p><p>　　5）電動機發(fā)熱校驗。根據(jù)《起重機設計規(guī)范》附錄U和附錄

22、W推薦，選大車運行機構(gòu)的接電持續(xù)率JC=25%, CZ=600,穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù)G==0.9</p><p>　　則 =G=0.9 KW=8.95 KW</p><p>　　查得，YZZR180L電動機，當JC=25%, CZ=600時，其允許輸出功率P=12KW>P，電動機發(fā)熱校驗通過。</p><p>　　1.4 小車行走機構(gòu)電機容量選擇</

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

24、風阻力G=0, 坡度阻力=0，查得取運行摩擦阻力系數(shù) =0.0075</p><p>　　= G=3321846.480.0075 N=2413.85N</p><p><b>　　2) 運行靜功率</b></p><p>　　=41m/min=0.683m/s</p><p>　　小車運行機構(gòu)總效率取=0.9<

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

26、;p>　　式中：m-電動機數(shù)目</p><p>　　- 平均啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)（對繞線轉(zhuǎn)子異步電動機取1.7）</p><p>　　根據(jù)電動機樣本，選用YZR132M1電動機，當S3, JC=25%時，電動機允輸出許功率為2.5 KW。在基準工作制S3, JC=40%時，P=2.2KW。</p><p>　　5）電動機發(fā)熱校驗。根據(jù)《起重機設計規(guī)范》附錄U和附錄

27、W推薦，選小車運行機構(gòu)的接電持續(xù)率JC=25%, CZ=300,穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù)G=G=0.9</p><p>　　則 =G=0.9KW=1.65 KW</p><p>　　查得，YZR132M1電動機，當JC=25%,CZ=300時，其允許輸出功率P=2.46KW>，電動機發(fā)熱校驗通過。</p><p><b>　　2調(diào)速電阻器計算</

28、b></p><p>　　2.1主起升機構(gòu)調(diào)速電阻計算</p><p>　　主提升機構(gòu)選用串電阻調(diào)速方法</p><p>　　電機型號 YZR355M動率 Pe=110KW </p><p>　　額定電壓 U=380V </p><p>　　額定電流 I=218A</

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

30、;p>　　效率 =0.9</p><p><b>　　調(diào)速要求 ： </b></p><p>　　額定負載轉(zhuǎn)矩：約等于電動機額定轉(zhuǎn)矩。 </p><p>　　電機額定轉(zhuǎn)速 一速130r／min, 二速200r／min, 三速330r／min, 四速460r／min,五速 560r／min. </p><

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

32、<p>　　則有Se=( n-n)/ n=(750-130)/750=0.83</p><p>　　叉根據(jù)異步電機人為特性的實用表達式Mx=</p><p><b>　　可解得：</b></p><p>　　Sxm=Sx[Mm/Mx]</p><p>　　在該起重機中，負載轉(zhuǎn)矩Mx=電機額定轉(zhuǎn)矩 Me。<

33、;/p><p><b>　　則有</b></p><p>　　S=S ()=0.83(1.84)</p><p><b>　　即S=2.81</b></p><p>　　又根據(jù)異步電動機的機械特性參數(shù)表達式,當am/as=0時.即轉(zhuǎn)矩最大值時.臨界轉(zhuǎn)差率Sm為：</p><p>

34、<b>　　Sm=</b></p><p><b>　　對于一速，有=</b></p><p><b>　　得r=1.244</b></p><p>　　同理可得r=1.064 r=0.704 r=0.349 </p><p>　　第五檔速度此檔速度為電機鞭

35、定糟建,不串接任何電阻.</p><p>　　2.2副起升機構(gòu)調(diào)速電阻器計算</p><p>　　1）已知參數(shù)：由所選YZR200L電動機,查得額定功率P=26KW, 轉(zhuǎn)子開路電壓</p><p>　　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。</p><p><

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

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

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

39、;</p><p><b>　　R=0.27</b></p><p><b>　　R=1.13</b></p><p>　　5) 各級電阻值計算</p><p>　　R=RR=22.260.0995=0.225</p><p>　　R=RR=2.260.1 =0.226<

40、;/p><p>　　R=RR=2.260.2 =0.452</p><p>　　R=RR=2.260.27 =0.610</p><p>　　R=RR=2.261.13 =2.554</p><p>　　2.3大車行走機構(gòu)調(diào)速電阻器計算</p><p>　　1）已知參數(shù)：由所選YZR180L電動機,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</p><p>　　2) 電動機額定電阻</p><p><b>　　R== =4.72</b></p><p>　　3）電動機的等效轉(zhuǎn)差率r</p><p>　　額定轉(zhuǎn)差率s===0.03

42、8 </p><p>　　等效轉(zhuǎn)差率 r=R s</p><p>　　轉(zhuǎn)子導線電阻R==0.0175=0.016 </p><p>　　式中：L-電動機轉(zhuǎn)子導線長度，對運行電動機為15 m</p><p>　　A-導線截面積，查得A為16 mm</p><p>　　轉(zhuǎn)子導線電阻標么值

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

44、gt;<p><b>　　R=0.1</b></p><p><b>　　R=0.2</b></p><p><b>　　R=0.4</b></p><p><b>　　R=1.2</b></p><p>　　5) 各級電阻值計算</p

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

46、t;<p>　　2.4小車行走機構(gòu)調(diào)速電阻器計算</p><p>　　已知參數(shù)：由所選YZR132M1電動機, 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。</p><p><b>　　電動機額定電阻</b></p><p

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

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

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

50、t;/p><p><b>　　R=1.2</b></p><p><b>　　5）各級電阻值計算</b></p><p>　　R=RR=6.050.0996 =0.603</p><p>　　R=RR=6.050.1 =0.605</p><p>　　R=RR=6.050.2 =

51、1.21</p><p>　　R=RR=6.050.4 =2.42</p><p>　　R= RR=6.051.2 =7.26</p><p>　　三：主起升機構(gòu)控制系統(tǒng)</p><p><b>　　3.1控制系統(tǒng)組成</b></p><p>　　主提升控制系統(tǒng)包括制動器，</p>

52、<p><b>　　三相異步電動機，</b></p><p><b>　　凸輪控制等。</b></p><p>　　3.2主起升機構(gòu)控制電路圖</p><p>　　3.3主起升機構(gòu)的工作原理</p><p>　　圖4.2 無觸點開關切換電阻調(diào)速控制板</p><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‘斷開’。</p><p>　　例如：在‘上升’的‘3’擋時Z3、Z2、Z1、X2D1、X3D2斷開，Q2、Q1、X2D2、X3D1接通，電機正轉(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Z1、Z2、X2D2、X3D1斷開，Z3、Q2、Q1、X3D2、X2D1接通，電機反轉(zhuǎn)Z3、Q2、Q1下面電阻被

54、短接，電阻變小，轉(zhuǎn)速變快。</p><p>　　四、副起升機構(gòu)的系統(tǒng)設計</p><p><b>　　4.1控制系統(tǒng)組成</b></p><p>　　1) 三相異步電動機 2) 凸輪控制器 3) 制動器</p><p>　　4.2副起升機構(gòu)控制電路圖</p><p>　　圖4.1

55、 起升升降控制回路</p><p>　　4.3副起升機構(gòu)的工作原理</p><p><b>　　與主起升機構(gòu)相似</b></p><p>　　五、大車運行機構(gòu)控制系統(tǒng)設計</p><p><b>　　5.1控制系統(tǒng)組成</b></p><p>　　1) 三相異步電動機

56、 2) 凸輪控制器 3) 制動器</p><p>　　5.2大車機構(gòu)控制電路圖 圖5.1 大車控制回路</p><p>　　5.3大車機構(gòu)的工作原理；與主起升機構(gòu)相似</p><p>　　六、小車運行機構(gòu)控制系統(tǒng)設計</p><p><b>　　6.1控制系統(tǒng)組

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

58、b></p><p>　　本次設計的橋式起重機控制系統(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的主提升，副提升，大車，下車的控制系統(tǒng)。設計主要內(nèi)容包括介紹分析橋式起重機的現(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。</p><p>　　本設計主要解決了以下幾個問題：</p><p>　　1.橋式起重機的主要機構(gòu)的控制電路和

59、控制原理</p><p>　　2各機構(gòu)的電機的選擇和電阻的計算</p><p>　　3運用串電阻調(diào)速的原理和調(diào)速過程</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　值此設計完成之際，首先衷心的感謝我的設計指導老師xx老師。此次設計是在xx老師的悉心指導下完成的。在課題的研究過程中，xx老師提出了許多寶貴

60、的指導性意見，才使得我的畢業(yè)設計可以順利進行。xx老師求真務實的治學態(tài)度、誨人不倦的工作作風、平易近人的態(tài)度給我留下深刻的印象。在我的整個畢業(yè)設計階段，無論在專業(yè)學習，還是在圖紙設計和說明書撰寫止，xx老師都給予了極大的關心、指導和鼓勵。在本次設計過程中還要特別感謝各家實習單位能給我提供良好的實習環(huán)境，使我能對自己所設計的題目有一個更加深刻的認識。此外，還有幸和許多同學對相關問題進行了探討和研究，并從中得到了很多有益的啟發(fā)。在此對這些同

61、學表示由衷的感謝。最后感謝所有對我有過幫助的人。</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【１】 ＧＢ　　?。常福保保福?起重機設計規(guī)范</p><p>　　【2】 起重機設計手冊</p>