桥式起重机电气控制毕业设计论文

1、275T/50橋式起重機電氣控制設計摘 要橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，構成一矩形的工作範圍，就可以充分利用橋架下麵的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。 橋式起重機廣泛地應用在室內外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機可分為普通橋式起重機、簡易粱橋式起重機和冶金專用橋式起重機三種。 普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構、橋架金屬結構組成。起重小車又由起升機構、小車運行機構和小車架三部分組成。起升機構包括電動機、制動器、減速器、捲筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動

2、捲筒轉動，使鋼絲繩繞上捲筒或從捲筒放下，以升降重物。本文重點研究起重機的控制，通過使用串電阻的調速方法已實現對電機的控制，從而控制起重機。關鍵字：起重小車;電動機；串電阻調速275T/50 bridge crane electrical control designABSTRACTBridge crane is a bridge in an elevated running track as a bridge-type crane, also known as Crane。Bridge crane installed in the bridge along the track on both

3、sides of the elevated vertical run，Lifting trolley along the bridge on the laying of the track in the horizontal run, which constitute the scope of work of a rectangle, you can take full advantage of the space bridge was being lifted the following materials, the hindered from ground equipment.Bridge

4、 crane widely used in indoor and outdoor warehouses, factories, docks and outdoor storage yard, etc. Bridge crane bridge crane can be divided into ordinary, simple beam bridge crane and metallurgical three special bridge crane.Lifting bodies, including the motor, brake, reducer, drum and pulley bloc

5、ks。Car lifting and lifting by the agencies, institutions and small car running frame is composed of three parts.Lifting bodies, including the motor, brake, reducer, drum and pulley blocks. Motor through reducer, driven rotating drum so that the wire rope around the drum or from the reel down to take

6、-off and landing weights. This article focuses on the crane's control, through the use of series resistance to achieve the speed control method of motor control to control a crane.Keywords: lifting trolley; motor; governor resistor string目錄1绪论 . 11.1 选题的提出和意义 . 11.2桥式起重机的发展趋势 . 21.2.1国外起重机的发展状况

7、. 21.2.2国内起重机情况 . 52起重机控制系统方案选择 . 83电机容量选择及调速电阻器计算 . 113.1电机容量选择 . 113.1.1主提升机构电机容量选择 . 113.1.2副提升机构电机容量选择 . 113.1.3大车行走机构电机容量选择 . 123.1.4 小车行走机构电机容量选择 . 133.2调速电阻器计算 . 143.2.1主起升机构调速电阻计算 . 143.2.2副起升机构调速电阻器计算 . 163.2.3大车行走机构调速电阻器计算 . 173.2.4小车行走机构调速电阻器计算 . 194主起升机构控制系统 . 214.1控制系统组成 . 214.2主起升机构控制电

8、路图 . 214.3主起升机构的工作原理 . 224.4系统的保护 . 245副起升机构的系统设计 . 265.1控制系统组成 . 265.2副起升机构控制电路图 . 265.3副起升机构的工作原理 . 286 大车运行机构控制系统设计 . 306.1控制系统组成 . 306.2大车机构控制电路图 . 306.3大车机构的工作原理： . 317小车运行机构控制系统设计 . 337.1控制系统组成 . 337.2小车机构控制电路图 . 337.3大车机构的工作原理 . 347.4晶闸管无触点开关的工作原理 . 357.5晶体管无触点的应用 . 35结论 . 37致 谢 . 38参考文献 . 39

9、1緒論1.1 選題的提出和意義 由於工業生產規模不斷擴大，生產效率日益提高，以及產品生產過程中物料裝卸搬運費用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機的需求量不斷增長，起重量越來越大，工作速度越來越高，並對能耗和可靠性提出更高的要求。起重機已成為自動化生產流程中的重要環節。起重機不但要容易操作，容易維護，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有優異的耐久性、無故障性、維修性和使用經濟性,起重機的出現大大提高了人們的勞動效率，以前需要許多人花長時間才能搬動的大型物件現在用起重機就能輕易達到效果，尤其是在小範圍的搬動過程中起重機的作用是相當明顯的。在工廠的廠房內搬運大型零件或重型裝置橋式起重機是不可獲缺

10、的。圖1 橋式起重機 隨著生產規模的擴大，自動化程度的提高，作為物料搬運重要設備的起重機在現代化生產過程中應用越來越廣，作用愈來愈大，對起重機的要求也越來越高，科學技術的飛速發展，推動了現代設計和製造能力的提高，激烈的國際市場競爭也越來越依賴於技術的競爭。這些都促使起重機的技術性能進入嶄新的發展階段，起重機正經曆著一場巨大的變革。傳統的橋式起重機主要是有交流凸輪控制器進行控制，採用繞線式電動機轉子串電阻調速，交流控制器由於頻繁的動作和高壓的影響，經常會出現觸點燒損的現象，電阻箱受工作環境的影響容易腐蝕、老化。頻繁的生產事故勢必會影響生產。隨著工業自動化的發展PLC的應用越來越廣泛。由於PLC的

11、工作可靠性高，因此用PLC來代替傳統的交流控制器已成為一種必然趨勢1.2橋式起重機的發展趨勢1.2.1國外起重機的發展狀況1.重點產品大型化，高速化和專用化由於工業生產規模不斷擴大，生產效率日益提高，以及產品生產過程中物料裝卸搬運費用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機的需求量不斷增長，起重量越來越大，工作速度越來越高，並對能耗和可靠性提出更高的要求。起重機已成為自動化生產流程中的重要環節。起重機不但要容易操作，容易維護，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有優異的耐久性、無故障性、維修性和使用經濟性。目前世界上最大的履帶起重機起重量3000t，最大的橋式起重機起生日一1200t，集裝箱岸連裝

12、卸橋小車的最大運行速度已達350m/min，堆垛起重機級最大運行速度240mmin，垃圾處理用起重機的起升速度達100mmin。工業生產方式和用戶需求的多樣性，使專用起重機的市場不斷擴大，品種也不斷更新，以特有的功能滿足特殊的需要，發揮出最佳的效用。例如冶金、核電、造紙、垃圾處理專用起重機，防爆、防腐、絕緣起重機和鐵路、船舶、集裝箱專用起重機的功能不斷增加，性能不斷提高，適應性比以往更強。德國德馬格公司研製出一種飛機維修保養的專用起重機，在國際市場打開了銷路。這種起重機安裝在房屋結構上，跨度大、起升高度大、可過跨、停車精度高。在起重小車下麵安裝有多節伸縮導管，與飛機維修平臺相連，並可作3600

13、旋轉。通過大車和小車的位移、導管的升降與旋轉可使維修平臺到達飛機的任一部位，進行飛機的維護和修理極為快捷方便。2.系列產品模組化、組合化和標準化 用模組化設計代替傳統的整機設計方法，將起重機上功能基本相同的構件、部件和零件製成有多種用途，有相同聯接要素和可互換的標準模組，通過不同模組的相互組合，形成不同類型和規格的起重機。對起重機進行改進，只需針對某幾個模組。設計新型起重機，只需選用不同模組重新進行組合。可使單件小批量生產的起重機改換成具有相當批量的模組生產，實現高效率的專業化生產，企業的生產組織也可由產品管理變為模組管理。達到改善整機性能，降低製造成本，提高通用化程度，用較少規格數的零部件組

14、成多品種、多規格的系列產品，充分滿足用戶需求。目前，德國、英國、法國、美國和日本的著名起重機公司都已採用起重機模組化設計，並取得了顯著的效益。德國德馬格公司的標準起重機系列改用模組化設計後，比單件設計的設計費用下降12，生產成本下降45，經濟效益十分可觀。德國德馬格公司還開發了一種KBK柔性組合式懸掛起重機，起重機的鋼結構由冷軋型軌組合而成，起重機運行線路可沿生產工藝流程任意佈置，可有叉道、轉彎、過跨、變軌距。所有部件都可實現大紮遏生產，再根據用戶的不同需求和具體物料搬運路線在短時間內將各種部件組合搭配即成。這種起重機組合性非常好，操作方便，能充分利用空間，運行成本低。有手動、自動多種形式，還

15、能組成懸掛系統、單梁懸掛起重機、雙梁懸掛起重機、懸臂起重機、輕型門式起重機及手動堆垛起重機，甚至能組成大型自動化物料搬運系統。3.通用產品小型化、輕型化和多樣化有相當批量的起重機是在通用的場合使用，工作並不很繁重。這類起重機批量大、用途廣，考慮綜合效益，要求起重機儘量降低外形高度，簡化結構，減小自重和輪壓，也可命名整個建築物高度下降，建築結構輕型化，降低造價。因此電動葫蘆橋式起重機和梁式起重機會有更快的發展，並將大部分取代中小噸位的一般用途橋式起重機。德國德馬格公司經過幾十年的開發和創新，已形成了一個輕型組合式的標準起重機系列。起重量180噸，工作級別A1A7，整個系列由工字形和箱型單梁、懸掛

16、箱形單梁、角形小車箱形單梁和箱形雙梁等多個品種組成。主梁與端梁相接以及起重小車的佈置有多種型式，可適合不同建築物及不同起吊高度的要求。根據用戶需要每種規格起重機都有三種單速及三種雙速供任意選擇，還可以選用變頻調速。操縱方式有地面手電筒門自行移動、手電筒門隨小車移動、手電筒門固定、無線遙控、司機室固定、司機室隨小車移動、司機室自行移動等七種選擇。大車及小車的供電有電纜小車導電、DVS系統兩種方式。如此多的選擇項，通過不同的組合，可搭配成百上千種起重機，充分滿足用戶不同的需求。這種起重機的另一最大優點是輕型化，自重輕、輪壓輕、外形尺寸高度小，可大大降低廠房建築物的建造成本，同時也可減小起重機的運行

17、功率和運行成本。與通用產品相比較，起重量10t，跨度22.5m，通用雙梁橋式起重機自重24t，起重機軌面以上高度1876mm，起重機寬度5980mm；德馬格起重機的自重只有8.7t，重量輕了176，起重機軌面以上高度920mm，降低了104，起重機寬度2980mm，外形尺寸減少了100%。 4、產品性能自動化、智能化和數字化起重機的更新和發展，在很大程度上取決於電氣傳動與控制的改進。將機械技術和電子技術相結合，將先進的電腦技術、微電子技術、電力電子技術、光纜技術、液壓技術、模糊控制技術應用到機械的驅動和控制系統，實現起重機的自動化和智能化。大型高效起重機新一代電氣控制裝置已發展為全電子數位化控

18、制系統。主要由全數字化控制驅動裝置、可編程式控制器、故障診斷及數據管理系統、數位化操縱給定檢測等設備組成。變壓變頻調速、射頻數據通訊、故障自診監控、吊具防搖的模糊控制、鐳射查找起吊物重心、近場感應防碰撞技術、現場匯流排、載波通訊及控制、無接觸供電及三維條碼技術等將廣泛得到應用。使起重機具有更高的柔性，以適合多批次少批量的柔性生產模式，提高單機綜合自動化水準。重點開發以微處理機為核心的高性能電氣傳動裝置，使起重機具有優良的調速和靜動特性，可進行操作的自動控制、自動顯示與記錄，起重機運行的自動保護與自動檢測，特殊場合的遠距離遙控等，以適應自動化生產的需要。例如德國採用鐳射裝置查找起吊物的重心位置，在取物裝置上裝有超聲波感測器引導取物裝置自動抓取貨物。吊具自動防搖系統能在運行速度200m/min,加速度0.5m/s2情況下很快使起吊物搖擺振幅減至幾個毫米。起重機可通過磁場變換器或鐳射達到高精度定位。起重機上安裝近場感應系統，可避免起重機之間的互相碰撞。起重機上還安裝了微機自診斷監控系統，該系統能提供大部分常規維護檢查內容，如齒輪箱油溫、油位，車輪軸承溫度，起重機的載荷、應力和振動情況，制動器摩擦襯片的