桥式起重机提升机构电气控制

1、课程设计说明书唐 山 学 院 工厂电气控制 课 程 设 计 题 目 桥式起重机提升机构电气控制 系 (部) 信息工程系 班 级 电本 班 姓 名 学 号 4120208xxxx 指导教师 周剑利 江培蕾 田红霞 2014 年 12 月 22 日至 12月 25 日 共 1 周2014 年12 月24日目 录1 桥式起重机的说明12 起重机设计要求22.1 设计要求22.2设计原始数据23 起重机的选择33.1提升机构的工作原理33.2电动机的选择33.2.1初选电动机33.2.2电机制动器的选择43.2.3电动机发热校验53.2.4检验过载能力73.2.5电阻计算73.2.6实现下放载荷(倒拉

2、反接制动)94 制图104.1起升机构的工作原理104.2电路图104.3电路图分析104.3.1起升机构的工作原理104.3.2电路的联锁与保护115 总结12参考文献13附录 YZR280S-10参数141 桥式起重机的说明桥式起重机在国内外工程施工中得到广泛应用，而桥式起重机大型化代表着一个国家的工业水平和科技水平。随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。尤其是计算机技术的广泛应用，许多跨学科的先进设计方法出现，这些都促使起重机的技术进入崭新的发展阶段。桥式起重机的提升机构，是任何起重

3、机任何起重机必须具备的，使物品获得升降运动的基本组成。起升机构工作的好坏将直接影响整台起重机的工作性能，是起重机最主要的机构之一。2 起重机设计要求2.1 设计要求桥式起重机跨距40m，起重量20t，起升高度20m，工作类型为中型(FC25)，可进行货物的装卸、转运及堆放等作业。提升额定起重量时可实现,三级速度，调速电阻同时兼做起动电阻。可实现下放额定载荷。完成提升机构拖动电机选择及其起动、制动、调速电气控制设计，绘制电气原理图，撰写说明书。2.2设计原始数据(1)起重量： (2)卷筒飞轮转矩：(3)减速器传动比： (4)减速器效率：(5)卷筒直径： (6)空钩重：(7)钢绳直径： (8)动滑

4、轮承载绳数：(9)动滑轮效率： (10)卷筒效率：3 起重机的选择3.1提升机构的工作原理电动机经联轴器，补偿器，制动轮联轴将动力传递给减速器的高速轴端，经减速器将动力电动机高速数降低到低速数，由低速轴输出，经卷筒内齿圈，把动力传递给卷筒组，再通过钢丝绳和滑轮组使吊钩进行升降，完成升降重物的任务。3.2电动机的选择3.2.1初选电动机(1)额定效率： (2)空钩负载系数： (3)查表得： (空钩提升) (空钩下放) (4) (5) (6)负载转矩：()折算到电机轴 从而可得： (7)电机额定转速： (8)电机额定功率： 选择电机的型号为 YZR280S-10 其技术数据如下：定子电流 转子电流

5、 转速输出公率 转差率 转动惯量额定功率 额定电压 最大电磁转矩3.2.2电机制动器的选择 优选长行程，选择的制动器YW200-220的飞轮转矩为3.2.3电动机发热校验(1) (2)选择电机起动过程最大转矩(提升和下降) (3)最小起动转矩： (4)提升、下降时的平均起动转矩： (5)拖动系统折算到电动机轴的飞轮转矩 此时应考虑电磁铁飞轮转矩折算：空钩： 卷筒： (6)空钩下放起动时间的确定： 由 得： (7)负荷提升起动时间： 由 得： (8)负荷下放起动时间：由 得： (9)空钩提升起动时间：由 得： (10)稳定运行时间的确定：工艺要求四段的相同，则： (11)电机运行时的等效转矩：

6、当FC%=25%时， ，满足发热方面的要求条件。3.2.4检验过载能力3.2.5电阻计算(1)关于转速、转差率的计算 按要求实现三级速度： (2)串入电阻的计算： 负载转矩一定时：， ， 则： 串入可以实现速度提升负载。经计算得： 再串入可以实现速度提升载荷。经计算得： 再串入可以完成速度提升负载。接入能产生起动转矩的负载电阻以防止起动冲击。由 得： 3.2.6实现下放载荷(倒拉反接制动) 可串入电阻实现。4 制图4.1起升机构的工作原理合上电源开关，当主令控制器手柄置于0位时，SA-1闭合，电压继电器KV线圈通电并自锁，为启动作准备。当控制器手柄离开零位，处于其他工作位置是，虽然触头SA-1

7、断开，并不影响KV的吸合状态。但电源断开后，却必须将控制器手柄返回0位后才能再次启动，这就是零电压和零位保护的作用。4.2电路图图1-1 起重机提升机构电路图4.3电路图分析4.3.1起升机构的工作原理（1）下放1档位预备档。此时控制器触头SA4断开，KMB断电释放，制动器未松开；触头SA6，SA7，SA8闭合，接触器KMU,KM1，KM2通电吸合，电动机转子电阻R1，R2被短接，定子按提升相序接通三相交流电源，但此时由于制动器未打开，故电动机并不旋转。该档位是为适应提升机构由提升变换到下降重物，消除因机械传动间隙产生冲击而设定的。所以此档不能停留，必须迅速通过该档扳向下放其他档位，以防电动机

8、在堵转状态下时间过长而烧毁电动机。（2）下放2档是为载荷低速下放而设的。此时控制器触头SA4，SA6，SA7,SA8闭合，接触器KMB,KMU,KM1，KM2线圈通电吸合，制动器打开，电动机转子串入R1，R2电阻，定子按提升相序接线，载荷获得倒拉反接制动低速下放。所以，控制器手柄在该档位时，将稳定运行低速下放载荷。在上述制动下放的2个档位，控制器触头SA3始终闭合，将提升限位开关SQU2接入，其目的在于预防对吊物重量估计不准。重物不但不下降反而上升，此时SQU2起上升限位作用。（3）控制器手柄在下放3,4,5档位时为强力下放。此时，控制器触头SA2，SA4，SA5,SA7，SA8始终闭合，接触

9、器KMD,KMB,KM1，KM2线圈通电吸合，制动器打开，电动机定子按下放重物相序接线，转子电阻逐级短接，提升机构在电动机下放电磁转矩和重力矩共同作用下，是重物下放。4.3.2电路的联锁与保护由过流继电器KI5实现过流保护；电压继电器KV与 主令控制器SA实现零电压保护欲零位保护；行程开关SQU2实现上升的限位保护，KMU,KMD实现上升与下降的联锁保护，在加速接触器KM3，KM4，KM5线圈电路中串接了前一级加速接触器的常开辅助触点，确保转子电阻按顺序依次短接，实现机械特性平滑过渡，电动机转速逐级提高。5 总结这次课程设计，让我对工业电气控制技术有了进一步理解，这是一次综合复习和应用。这一段

10、时间的课程设计，使我得到很多经验，并锻炼综合及灵活运用所学知识的能力，正确使用技术资源的能力，巩固和加深以及扩大了专业知识面。在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养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。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。千里之行始于足下，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。参考文献1 赵国君.通用桥式和门式起重机M.机械工业出版社,20022 周绍英.电力拖动M.冶金工业出版社,20063 廖常初.PLC编程及应用M.机械工业出版社,20084 裘为章.实