有關plc于變頻器的橋式起重機控制系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2025-08-26 01:36 本頁面
【文章內容簡介】 通信模塊 主機編程器或編程軟件 可編程控制器基本結構示意圖一、變頻調速對電機的要求采用變頻調速時，由于變頻器輸出波形中高次諧波的影響以及電機轉速范圍的擴大產生了一些與在工頻電源下傳動時不同的特征。主要反映在功率因數、效率、輸出力矩、電機溫升、噪音及振動等方面。隨著高開關頻率的工GBT等電力電子器件的使用、PWM調制、增強型V/f控制方法的應用、使變頻器輸出波形、諧波成份、功率因數及使用效率得到了很大的改善，有效地提高了變頻控制電機的低速區(qū)轉矩。同時由于變頻控制軟件的優(yōu)化使用，使電機可以避開共振點，解決了系統(tǒng)在大調速區(qū)間內可能發(fā)生的共振問題。二、變頻起重機系統(tǒng)中電機的選型起重機起升和運行機構的調速比一般不大于1:20，且為斷續(xù)工作制，通常接電持續(xù)率在60%以下，負載多為大慣量系統(tǒng)。嚴格意義上的變頻電機轉動慣量較小，響應較快，可工作在比額定轉速高出很多的工況條件下，這些特性均非起重機的特定要求。普通電機與變頻電機在不連續(xù)工作狀態(tài)下特性基本一致。在連續(xù)工作時考慮到冷卻效果限制了普通電機轉矩應用值，普通電機僅在連續(xù)工作時的變頻驅動特性比變頻電機稍差。三、電機冷卻西門子變頻器在調速比為1:20的范圍內能確保起重機上普通電機有150%的過載力矩值。，運行機構的電機在以額定速度運行時電機通常工作在額定功率以下。但若電機要求在整個工作周期內在大于1:4的速比下持續(xù)運行則必須采用他冷式電機。四、電機效率國外以4極電機作變頻電機首選極數，因此時電機有最好的功率因數和最高的工作效率，使能耗降為最低。目前，國內用于起重機械的4極電機有強迫通風冷卻的YZFXXX4型電機等。五、電機起動轉矩及電機運行的功率因數起重機運行機構的轉動慣量較大，為了加速電機需有較大的起動轉矩，故電機容量需由負載功率P廠及加速功率Pa兩部分組成。一般情況下,電機容量P為式中一電機平均起動起動轉矩倍數起重機起升機構的負荷特點是起動時間短(13s)，只占等速運動時間的較少比例。轉動慣量較少，占額定起升轉矩的10%20%。其電機容量P為 (kw)式中 一起重機額定提升負載，kg 一額定起升速度，m/s 一重力加速度，g=9. 81m/s 一機構總效率，能承受電壓波動的影響，其最大轉矩值必須大于2,否則必須讓電機放容，從而降低電機在額定運行時的工作效率。通過利用上述公式的計算，: 各執(zhí)行機構電機參數電機型號電機功率主起升機構YZR250M1830KW副起升機構YZR200L815KW大車運行機構YZR160M162*5. 5KW小車運行機構YZR160165. 5KW一，變頻器選型本系統(tǒng)選用西門子變頻器，西門子變頻器具有較合理的價格，完整的理論計算書及輔件推薦值，有利于用戶合理選用。 二、變頻器容量選擇 ?？紤]到電源電壓波動因素及需通過125%超載試驗要求等因素，以確保其安全使用的要求。等額變頻器僅能提供小于150%超載力矩值，為此可通過提高變頻器容量(Yz型電機)或同時提高變頻器和電機容量(Y型電機)來獲得200%力矩值。此時變頻器容量為 (KVA) 式中—電機的功率因數，= —起升額定負載所需功率，kw —電機效率， =0. 85 —變頻器容量，KVA —系數，K=2起升機構變頻器容量依據負載功率計算，并考慮2倍的安全力矩。若用在電機額定功率選定的基礎上提高一擋的方法選擇變頻器的容量，則可能會造成不必要的放容損失。在變頻器功率選定的基礎上再作電流驗證，公式如下:＞ 式中一變頻器額定電流，A —電機額定電流，A。式中—電流波形補償系數，PWM方式K=～ —負載轉距， 一總轉動慣量對電機軸的折算值， —加速時間，s —電機額定轉速，r/min當運行電機在300s內電機有大于60s加速時間時，變頻器容量按下式取值： ( kVA ) 電流驗證:以上公式均以負載功率作為變頻器容量計算的基本參數，相同功率不同極數的電機有不同的額定電流。故最終尚需驗證電機和變頻器額定電流，即 電壓型變頻器可以一臺變頻器驅動多臺電機，其并聯(lián)運行且變頻器短時過載能力為150%、 60%時，如電機加速時間在300s內有小于60s的加速時間，則并要求 式中—負載所要求的電機軸輸出功率—并聯(lián)電機的臺數—同時啟動的臺數—電機效率，=—電動啟動電流與電機額定電流之比值 —電流波形的修正系數， —變頻器容量，KVA —變頻器額定電流，A PLC的選用 目前PLC使用性能較好的有SIEMENS公司、日本的三菱、歐姆龍、美國的AB公司。根據性價比的選擇，根據被控對象的I/0點數以及工藝要求、掃描速度、自診斷功能等方面的考慮，我們采用SIEMENS公司的S7200系列PLC。SIMATIC S7200系列是西門子公司小型可編程序控制器，可以單機運行，由于它具有多種功能模塊和人機界面(H
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