卷扬机调速系统设计

PAGEPAGE14目录1.摘要… 4卷扬机的基本结构和工作特点… 4交流电动机的调速传动… 4控制系统原理分析… 6主电路杭干扰措施… 8变频器的调速控制… 117.结论… 148.参考文献… 14摘要“卷扬机变频操控系统”是专门针对金矿竖井作业中罐笼升降而设计开PLC关键词:上料卷扬机；PLC变频器；变频调速卷扬机的基本结构和工作特点:（又叫绞车/电葫芦芦和环链电动葫芦两种。工作特点:其工作特点是：(1)(2)能按照一定的速度图运行;(3)能够广泛地调速，调0.5~3.5m/s,3.8m/s。(4)系统可靠工5.对拖动系统的要求.交流电动机的调速传动调速传动的运动方程调速传动系统中旋转运动时，其旋转运动方程为式中 T—驱动转矩(N²m);TzJdω/dt—惯性转矩(N²m);ω—电动机的角速度(rad/s);J—折算到电动机轴上的总转动惯量(kg.m')，由式((1-2)表示GD2J=4g

(12)l式中G—旋转部分的重量((N);D—惯性体直径(m);将式(1-1)中的角速度。(rad/s)变为速度n (r/min)表示@=2咒双／60矿中式(1.2)和式(1.3)代入式(1.1)中，则有即

1,3)T-Tz=

GD15dt

14)祠速传动系统中簇转运动时，工作状态可由运动方程式(].4)亲示．(D当T＝dn/沭＝0,千止或，电气统处于正运定．当Tdnf由沁，传动处于加过旗过（七8)当T<Tz,如J汰＜0，传动系统处千减速状态，即处千过渡过桯。式可知护两种运转状态梧态动态当行动系统上个秸定运化到另程定时，斋要变化过，程称为过渡过程。在渡程的转速转矩和变化巴2 控制系统原理分析2.1异步电动机调速方法照流异莎机的尿理，定子传入转子的电磁可分成际部分—是拖动负载的有率称作机械功率—l足传勃给转子屯路的转差功率，与转差率s正比三相异步电动机转速公式为：凡＝ 60Jl(1-

(2.1),)可见，改变供屯频动机的被极对数P及转差率均可达到改变转谅！常见的交流调速方法：降电压调速；)转差离合器调速，转千串电咀调这.4}绕线电机串级调速或双馈电机调速；0，变极对墩调速；笱手斥变频调速等等。从能孟转换的角度上吞转兰功率是否堵大，是消耗掉还呈待到回收，呈评价祠速系统效率高低的标志．从这点出发可以把异步电机的韵速系统分成三类．一转差功率消耗型误速系经这种类型的全部转差功都转换能消耗在转回跺中，—类洞速，统的效，而，恒转矩负载这类柔，，—用价但。竺功速这系统中，除干损外大痉率在转侧变装里出或馈入转越低馈送多述属于这—类，无论是饿出还是读入的转差功率，扣除变流装置本身的损耗后，录终都转化成有的功率，因北这类系统的效率较忘，但要递加—些设备功率不变型悝速在这统中．转差功率只有转子损，而且无速低经功率基本不变，，上的此类其中变极对数诉是有的，用场合有限只有变变频调月聂广，可以构离动态性能的交速系统流调；但在定子路中须配备动机容三相当的变压变频器比之下，设各成本最画和控制特性要求控制系统设计卷扬机施动系统要求卷扬机电动机运行状态分析斗车卷扬机足典型的彦擦性负载 数聂，1以5°，生以50°笙当料车满， 钢绳拉力：.): 5i廿5t6.8这时左料车空载从斜忻顶部下放，钢绳的拉力为

(3,3)xsin5马 ''53 341卷的

巧FXd=68—1.5x1.2

=3.]6r•

(3,5)2 2电动机图辽料车机拭传动示坴图折算到卷扬机电劝机轴上的负载转矩：飞：TL=29.77:l

3,6笃＝TL29??

x106.lSkg•

(3平，负载转矩才备提升，时要克—定的荐库二电动由电诧转矩的间，电动状工作于第象思当左料车常载上升时，电动机的电磁转矩仍要克用同祥的负载转矩才钜提升．电忌的电磁转矩的方向与旋转方向相间，只不过电劫机旋转方向反了，所以电动机处于反向电动状态，工作千第三象限．变频调速系统主电路设计这里所说的主电路，是指以传递功率为主要任务的电气回路。在变频调速系统中，主电路大致可以分为三个基本部分:电源输入、输出到电动机电路、制动电路。输入输出电路主体功能设计，设计变频拦本数字制的现代频在多丘育况变频够对有各种保护在外部电路上的保护措主要以后备短路护和防止绝缘俭损坏变频牡呐隔离措施主屯在主电路设置后备短路保护的的有两个：—是对千后段短路提供后备保流保时奉大导流回路上诗波装设有快递熔，这具有对递变部分的飞护舵力外—个的姓对逆变器前段包括直流母线部分以及整流的短路提供护，这部分电生时，变频没有切断短路电流-可以月空气断路器或者快速熔断器实现心因此器快器在作为后保护元件方作用是竺不，都不洼有效保护逆变器，在时阮止故哮扩大心两者要差别是短路发生流中间环节时动整现效护器效保:对于变频器结构，直流中间环节在变频器内部，在这个位里发生短路的板率很低｝因此既路器保护和快速熔既器佯护在实际效杲上差别不大，由于采用自动空气断路器时主电眳接线和故岸的恢复禄作都很传单，因此选择自动空气断路器作为短路保护元件心作为电力电子设备，变频器不佳用常规方式进行绝综检测．当电动机或者轿出电堂需要进行绝缘检扼时，应断开变频器与轮出电缆的连接。在变频器的轿出侧设罣—个磊离开关会使断开洼接的橾作1比较方便奇入翑出侧的器声开关、熔断器隔离开关或者负荷开关按照额定电流不小千变频器~流的12倍选并即气断路体小变频额定电总的1,1倍择，其短骆脱（）流的3倍以即其莽电按照开快廷按照变频本规格．2.电源控制及切换功能设计屯统轮入屯式屯諒应该—果在竞起动时刁才上电源，则实际作会延，动作反度胳低所以在系统准备运行前变频就应该供电．途短电源也不必切断，在较长时间不时，否则由习惯决定，若竺点考虑防潮因素则以长期书电方式为好，若想延长风机使用寿命，则较长时间不运行时可切断电源二主电路杭干扰措施I,子 KId 3.15)丸干频额；I,— 电动额定电；K——宅流裕三，—取105~I1(—胶恃况下值，在电动负哉率超过8096时则，数变频的额定电足待续负载率超过确定；运频时候也考大值多数倍况下按照士3-15的结，•变的功电动功是匹配的不动流的器为FR-A740-SSK.-CHT民器FR-A740变频牡容兰55立定笸如3J二衾3.1变颓器设定信型号A口—T 55W适用电机容量环劝 陨—A740—5双—GITID 180(ll20%3s寂时限特周围温度40C°)LD l钮120%605..l50%3s寂时限特历周围温度50C°}输出 额定电流(A)ND 反时限庄凋围霆 豆 ）HD 心50%350C°)电压 3相380'-48QV压，颉率3相388V506Hz电洒 交流电压允许波动范围 323~52W压心HZ