【正文】 它的基本特點是對變頻器輸出的電壓和頻率同時進行控制，通過使 U/f(電壓和頻率的比)的值保持。按照工作原理對變頻器進行分類，按變頻器技術(shù)的發(fā)展過程可以分為 U/f控制方式、轉(zhuǎn)差頻率控制方式和矢量控制方式三種。PWM控制和高載頻 PWM控制都屬于異步調(diào)速方式，即變頻器的輸出頻率不等于逆變電路換流器件的開關頻率。由于這種控制方式對換流器件的開關速度有較高的要求，所用換流器件只能使用具有較高開關速度的IGBT和 MOSFET等半導體元器件，目前在大容量變頻器中的利用仍然受到一定限制。在這種控制方式中，載頻被提高到入耳可以聽到的頻率(1020KHz)以上，從而達到降低電動機噪音的目的。在這種控制方式中，以較高頻率對逆變電路的半導體開關元器件進行開閉，并通過改變輸出脈沖的寬度來達到控制電壓(電流)的目的。因為在PAM控制的變頻器中逆變電路換流器件的開關頻率即為變頻器的輸出頻率，所以這是一種同步調(diào)節(jié)方式。按照逆變電路的開關方式對變頻器進行分類，則變頻器可以分為 PAW控制方式，PWM 控制方式和高載頻 PWM控制方式三手中。由于在采用電流控制方式時可以將能量回饋給電源，而且在出現(xiàn)負載短路等情況時也更容易處理，電流型控制方式更適合子大容量變頻器。在電流型變頻器中，電動機定子電壓的控制是通過檢測電壓后對電流進行控制的方式實現(xiàn)的。在電流型變頻器中，整流電路給出直流電流，并通過中間電路的電抗將電流進行平滑后輸出。在電壓型變頻器中，由于能量回饋給直流中間電路的電容，并使直流電壓上升，還需要有專用的放電電路，以防止換流器件因電壓過高而被破壞。在電壓型變頻器中，整流電路或者斬波電路產(chǎn)58 / 87生逆變電路所需要的直流電壓，并通過中間電路的電容進行平滑后輸出。電壓型變頻器的特點是將直流電壓源轉(zhuǎn)換為交流電源，而電流型變頻器的特點則是將直流電流源轉(zhuǎn)換為交流電源。 (1)按照主電路工作方式分類。⑸.晶閘管供電直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速范圍最寬、質(zhì)量最高，并具有良好的動態(tài)精度，但成本高，維修工作量最大，主要適用于調(diào)速比要求寬、起制動平穩(wěn)性要求特別高的場合，在國內(nèi)用得較少。特別是閉環(huán)變頻調(diào)速可獲得近乎理性的調(diào)速特性，并根據(jù)實際需要平滑、精確地調(diào)節(jié)加、減速度，以最佳的動態(tài)特性達到目的地址，幾乎沒有低速爬行，從而提高效率。因此，本系統(tǒng)對于低速持續(xù)時間較長的場合不太適用。用在堆垛機起升機構(gòu)和運行機構(gòu)上實現(xiàn)深度調(diào)整是比較合適的，國內(nèi)外都采用。電動機實際速度采樣與給定速度的差值經(jīng)放大后，饋入渦流制動器調(diào)整其勵磁電流，對電動機進行調(diào)速。雖然用兩臺電動機，但每臺電動機都是標準產(chǎn)品，所以，仍不失為簡單經(jīng)濟的方案，可以用在調(diào)速比10以內(nèi)的起升機構(gòu)和運行57 / 87機構(gòu)上。此時，主電動機的制動器將打滑，制動轉(zhuǎn)矩使整個機構(gòu)包括主電動機降速，使輔助電動機快速起動，一直到制動器兩邊轉(zhuǎn)速相等時停止打滑，整個機構(gòu)由輔助電動機拖動逐步進入穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。等主電動機降到預先選定的慢速值時，由速度繼電器開斷主電動機同時接通輔助電動機，使機構(gòu)在慢速下運行。輔助電動機一般總是籠型。主電動機開斷，輔助電動機運行時，主電動機的制動器起主、輔電動機之間離合器的作用，將輔助電動機的轉(zhuǎn)矩傳到機構(gòu)上，使機構(gòu)獲得所需要的慢速。主電動機的錐形制動器通過一對具有一定速比（即工作速度與慢速之比）的齒輪傳動與輔助電動機的轉(zhuǎn)子軸相連。變極電動機適用于調(diào)速比不大、調(diào)速過程控制不嚴的場合，如貨叉伸縮機構(gòu)和調(diào)速比不大的起升機構(gòu)和運行機構(gòu)。電動機從高速切換到低速時處于發(fā)電制動狀態(tài)，使電動機降速。56 / 87第 電器傳動系統(tǒng)⑴.變極雙速電動機系統(tǒng)最為簡單、經(jīng)濟、實用，缺點時變速范圍有限，不易同時得到良好的高速和低速特性。②.功能完善，編程簡單，組合靈活，擴展方便。⑨.數(shù)字量與模擬量的轉(zhuǎn)換:能進行 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換，以適用對模擬量的控制。⑦.通信網(wǎng)絡:通過 PLC之間的聯(lián)網(wǎng)及與計算機的聯(lián)接，實現(xiàn)遠程控制或數(shù)據(jù)交換。⑤.過程控制:可實現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量等非電量參數(shù)進行自動調(diào)節(jié)。③. 步進控制：用步進指令實現(xiàn)。(1)主要功能：①.開關邏輯控制：用 PLC取代傳統(tǒng)的繼電接觸器進行邏輯控制。(2)程序執(zhí)行階段 PLC在程序執(zhí)行階段，按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，所需的執(zhí)行元件可從輸入狀態(tài)寄存器和當前輸出狀態(tài)寄存器中讀入，經(jīng)過相應的運算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，所以，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。在程序執(zhí)行階段，即使輸入狀態(tài)有變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變。PLC的掃描工作過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段，并進行周期性循環(huán)，如下圖 ：54 / 87圖 PLC 的掃描工作過程(1)輸入采樣階段 PLC在輸入采樣階段，首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其存入各對應的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC是采用順序掃描、不斷循環(huán)的方式進行工作的。除手持編程器外，還可將 PLC和計算機聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進行編程或監(jiān)控。(3)編程器 編程器也是 PLC的一種重要的外部設備，用于手持編程。I/O 接口電路的電源相互獨立，以避免或減小電源間的干擾。輸出接口是將經(jīng)主53 / 87機處理過的結(jié)果通過輸出電路去驅(qū)動輸出設備(如接觸器、電磁閥、指示燈等)。(2)輸入/輸出(I/O)接口 I/O接口是 PLC與輸入/輸出設備聯(lián)接的部件。CPU 是 PLC的核心，起著總指揮的作用，它主要用來運行用戶程序，監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)，作出邏輯判斷和進行數(shù)據(jù)處理，即取進輸入變量，完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應外部設備的請求以及進行各種內(nèi)部診斷等。如果把PLC看作一個系統(tǒng)，外部的各種開關信號或模擬信號均為輸入變量，它們經(jīng)輸入接口寄存到 PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器中，而后經(jīng)邏輯運算或數(shù)據(jù)處理以輸出變量形式送到輸出接口，從而控制輸出設備。用單臺或多臺 PC聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)基礎自動化；采用上位計算機實現(xiàn)監(jiān)控管理，與電氣傳動控制系統(tǒng)一起，可以組成具有人機接口及數(shù)據(jù)通信的大型綜合分布式控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破鳎≒C 或 PLC）由于硬件結(jié)構(gòu)簡單，安裝維修方便，編程容易，工作可靠，在電氣傳動自動化系統(tǒng)中獲得了廣泛應用。現(xiàn)場信號可直接控制被控對象,而不再需要其它中間設備。PLC 運用了計算機的工作原理,非常適用于規(guī)模較大、控制比較復雜的系統(tǒng)。第 電器控制系統(tǒng)在堆垛機的電氣控制系統(tǒng)中采用以可編程控制器為核心的控制系統(tǒng)。數(shù)字控制系統(tǒng)可以采用最少量的硬件標準單元，通過編制不同的軟件滿足各種控制要求。交流調(diào)速傳動正從原來的從屬地位上升為調(diào)速傳動的主導地位。在風機、水泵等傳動領域，也已由交流調(diào)速傳動系統(tǒng)取代原有的恒速傳動系統(tǒng)。過去由于它的調(diào)速比較困難，在調(diào)速傳動方面一直處于從屬地位。深調(diào)速的直流傳動系統(tǒng)還存在著功率因數(shù)低、無功沖擊大、高次諧波分量對電網(wǎng)及其他用電設備造成干擾等問題。電力電子變流技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展及其在直流電氣傳動中的廣泛應用，使得控制系統(tǒng)簡單、調(diào)試容易的直流電氣傳動控制系統(tǒng)在性能及功能方面更趨完善。電氣傳動技術(shù)越來越廣泛地應用于國民經(jīng)濟的各個部門。電氣傳動控制系統(tǒng)的功能是將電能轉(zhuǎn)換為機械能，并對其進行控50 / 87制，以滿足工作機械及生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝的各種要求。m，緩沖行程為 135mm第 鋼絲繩斷繩保護裝置斷繩保護裝置由螺桿、壓縮彈簧、左右安全鉗及連桿機構(gòu)等組成，其主要工作原理是在載貨臺滑輪組的聯(lián)結(jié)座下安裝螺桿和壓縮彈簧，當起升鋼絲繩受載貨臺和貨物的重力作用，使壓縮彈簧處于壓縮狀態(tài)，一旦鋼絲繩斷裂，即滑輪組失去載貨臺和貨物重量的作用力作用，同時壓縮彈簧釋放，使連桿機構(gòu)動作，把安全鉗中的楔塊向上運動，由于楔塊的斜面作用使斷繩保護裝置夾緊在起升導軌上，從而保證載貨臺在斷繩時不致墜落。這也是嚴格的制度。在維修自動化立體倉庫時，維修者不得不進入庫內(nèi)，這時必須切斷電源，并有數(shù)人嚴格監(jiān)視。為了防止發(fā)生事故，確保設備和人身安全，必須特別重視安全措施。一般規(guī)定，提升裝置的制動器的制動轉(zhuǎn)矩應為相當于額定載重量的貨物被吊起時的最大轉(zhuǎn)矩值的 ，但一般在走行方面的制動轉(zhuǎn)矩值為電機額定轉(zhuǎn)矩的 100%即可。a理論中心距 （5. 19）?? ??????????? ????????????????? ?? ?＝＝中心距減少量 ????取為91mm實際中心距 /??⑸.驗算鏈速v電動機轉(zhuǎn)速為 1390r/min，減速器減速比為 107，所以鏈輪轉(zhuǎn)速為348/in29nr （）???式中 ——鏈條鏈節(jié)距p46 / 87——小鏈輪齒數(shù)1Z滿足要求⑹.作用在軸上的壓力 RF鏈條有效拉力 （）???式中P——貨叉運行靜功率，P=傾斜布置鏈傳動，取壓軸力系數(shù) .RK （）???鏈輪主要尺寸計算如下：分度圓直徑 ，??齒頂圓直徑 0180(.54cot).7(4cot)92ap m???????齒根圓直徑 ，?第 制動器的制動容量的設計 在堆垛機上使用的制動器，在走行裝置上作走行減速與停止之用。鏈輪結(jié)構(gòu)采用整體式，鏈輪的齒形按3RGB124485規(guī)定制造。第 5章 堆垛機貨叉的設計第 貨叉?zhèn)鲃友b置的總體選型取運行阻力系數(shù) ，?? （）??式中G——運行質(zhì)量的重力（N）取機構(gòu)的總效率 ，則運行靜功率為0.? （）???電動機選擇型號為YEJ801—4的電磁制動三相異步電動機，額定功率為40 / 87，轉(zhuǎn)速為1390r/min，滿足要求聯(lián)軸器選用型號為AQ—01的鋼球離心式軟起動安全聯(lián)軸器，傳遞功率，具有過載保護功能，滿足要求減速器選用減速比為29的WD系列擺線針輪減速器，機座號為WD—3，滿足要求第 貨叉?zhèn)鲃育X輪、齒條的計算設計要求貨叉的伸縮速度v為9m/min，即9000mm/min齒輪齒條分度圓直徑為60mm，則圓周長度為 ????安裝在中叉上的中間軸是不轉(zhuǎn)動的，其上的雙嚙合齒輪同時與上下兩個齒條嚙合，故齒輪轉(zhuǎn)速為 947./⑴.選擇齒輪、齒條材料齒輪選用45號鋼調(diào)質(zhì) HBS1＝245275HBS齒條選用45號鋼正火 HBS2＝210240HBS⑵.按齒面接觸疲勞強度計算 （） 3 3(~.2)/(~.2)480./tvnP??計算出 ，取t /tvms確定齒輪齒條傳動精度等級為第 公差組8級?齒輪的分度圓直徑 （）??21312()EHdZKTu?????A齒寬系數(shù)按齒輪相對軸承為懸臂布置取為 ??齒輪齒數(shù) ＝201Z41 / 87齒條長度為1000mm貨叉?zhèn)鲃酉到y(tǒng)中的鏈輪鏈條傳動的傳動比為1由電動機的轉(zhuǎn)速和減速器的傳動比計算出傳動軸上的齒輪的轉(zhuǎn)速 39048/min2nr?雙嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速也為13r/min則齒輪轉(zhuǎn)矩T1=106P/n=106（）載荷系數(shù) K= （）AKVα ?使用系數(shù)K A=1動載荷系數(shù)K V=齒向載荷分布系數(shù) =?齒間載荷分布系數(shù) 由β＝0αK及ε r＝ ＝〔（1/ +1/ ）〕COSβ= ??1Z（）查得 ＝則載荷系數(shù)k的初值k=1＝彈性系數(shù) =節(jié)點影響系數(shù) =重合度系數(shù) =?許用接觸應力 （）??lim/NWHZS??A接觸疲勞極限應力 , lim1li2=570N/lim1?2=460 N/li2H應力循環(huán)次數(shù)為N1=60nj =60481（83008）= hL71042 / 87（）N2=N1/μ＝ （）710接觸強度得壽命系數(shù) 12NZ?硬化系數(shù) =1W接觸強度安全系數(shù) .HS＝57011/=518 N/??1?2m＝46011/=418 N/2故 的設計初值1td=??23()EHtdZKTu?????A=40㎜ （） ()41??齒輪模數(shù)m= =40/20=2mm1/tdZ所以取m=3㎜齒輪分度圓直徑的參數(shù)圓整值為 =203=60㎜1dZm?圓周速度v= =（）1/60dn?與估取 相近，?因為齒寬系數(shù) ＝?所以齒輪齒寬 ??對于正常齒， ，ah?5c?齒頂高 3?齒根高 *()()?齒頂圓直徑 6adh??齒根圓直徑 .??取齒條齒根高 3f43 / 87齒條齒頂高 ?齒條寬度 2b齒條總高度 ???式中 為輪齒底部到齒條底部的高度1h齒距 ????齒厚 /27sm?齒槽寬 .⑶.齒根彎曲疲勞強度校核計算 （）??12aFSKTYbd?????A齒形系數(shù) 齒輪 = 齒條 =應力修正系數(shù) 齒輪 = 齒條 =重合度系數(shù)