【正文】 1旁并聯(lián)了制動(dòng)電阻 RB和制動(dòng)單元（功率開(kāi)關(guān)管）相串聯(lián)的的電路。 （ 4）制動(dòng)電路 如圖 中變頻器的制動(dòng)電路由制動(dòng)電阻 RB和晶閘管 VB組成。為此，在 RL 旁并了一個(gè)短路開(kāi)關(guān)，當(dāng)電容器組 CF1和 CF2充電到一定程度時(shí)，讓其接通 ，將 RL 短路。 圖 限流電路圖，當(dāng)電路中串入限流電阻 RL 后，就限制了電容充電電流，對(duì)整流橋起保護(hù)作用。 電容器器組的作用除了濾波以外，還有另外的作用：在整流電 路和逆變電路之間起去耦作用，消除兩電路之間的相互干擾；為整個(gè)電路的感性負(fù)載（電動(dòng)機(jī)）提供容性無(wú)功功率；電容器組還有儲(chǔ)能的作用。因?yàn)殡娊怆娙萜魅萘康碾x散性很大，因而 CF1和 CF2電容組的電容量不完全相等；從而造成電容器組 CF1和 CF2承受的電壓值不完全相等，使承受電壓較高的一側(cè)電容器組容易損害，而另一側(cè)也會(huì)相繼損壞。當(dāng)三相交流電線電壓 U為 380V 時(shí)，整流后的峰值為 =537V,平均電壓 513V. (2)濾波電路 整流電路輸出的整流電壓時(shí)脈動(dòng)的直流電壓，必須經(jīng)過(guò)濾波，圖 電路中濾波元件是電容器 CF， 電容器濾波的基本原理是 利用電容器的充放電功能，讓它在電壓高的時(shí)候充電，在 電壓低的時(shí)候放電，從而得到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的直流電壓。主電路的基本結(jié)構(gòu)如圖 所示。因此要實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，應(yīng)保持氣隙磁通Φ m不變，即 E1/ 1f =常數(shù)，這就就是 V/F 控制。如果 f1變小，小于電動(dòng)機(jī)的額定頻率， 定子內(nèi)阻抗變小，定子電流變大，導(dǎo)致氣隙磁通最大值Φ m變大，大于額定氣隙磁通。 如果不是保持沒(méi)極磁通Φ為額定值，而使欲保持每相繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E1不變時(shí)， f1和Φ之間有什么關(guān)系呢？如果 f1變大，大于電動(dòng)機(jī)的額定頻率，定子內(nèi)阻抗變大，定子電流變小，導(dǎo)致氣隙磁通最大值變小Φ m小于額定氣隙磁通。即 m??? 。 圖 變頻器的構(gòu)成簡(jiǎn)圖 V/F 通用變頻器的控制方式及其原理 在異步電動(dòng)機(jī)中，當(dāng)給定子繞組通上三相交流電定子三相繞組就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其磁感線通過(guò)定子和轉(zhuǎn)子的鐵心而閉合，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)不僅在轉(zhuǎn)子的每項(xiàng)繞組中會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁(yè) 共 60 頁(yè) E2，而且在定子的每項(xiàng)繞組中也感應(yīng)出了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E1。整流器是三相橋式整流電路，其作用為將特定的電壓和頻率的交流電變換為直流電，然后作為逆變器的直流供電電源；中間濾波器由電抗器或電容組成，其作用是對(duì)整流后的電壓或電流進(jìn)行濾波；逆變器也是三相電橋式整流電路，但它的作用與整流器相反，是將直流電變換為可 調(diào)的交流電，它是變頻器的主要組成部分。交 — 直 — 交變換是常見(jiàn)變頻器采用的變換方式。但連續(xù) 可調(diào)的頻率范圍窄，一般在額定頻率的 1/2 以下，故它主要用于低速大容量的拖動(dòng)系統(tǒng)。 交 — 交變頻器是把固定頻率的交流電直接變換成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電。 圖 控制方案簡(jiǎn)圖 基于 PLC 的 10t 橋式起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 60 頁(yè) 3 變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 變頻器的選擇和參數(shù)設(shè)定 變頻器的基本原理及接線端子的介紹 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等功能。從而達(dá)到控制的要求和目的。當(dāng) PLC 控制變頻器頻率端子輸入信號(hào)時(shí)或正反信號(hào)，控制變頻器的端子對(duì)變頻器發(fā)出改變頻率的信號(hào)正反轉(zhuǎn)的信號(hào)，從而使被控電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生改變或者 轉(zhuǎn)速方向發(fā)生改變。還可根據(jù)用戶(hù)要求的跨度設(shè)計(jì)制造。表中數(shù)據(jù)為室內(nèi)起重機(jī)用，室外起重機(jī)總重和輪壓約增加 5％，起重機(jī)按使用繁忙程度分為中級(jí)（ A5）和重級(jí)（ A6）兩種工作制度。 （ 5）操縱室視野開(kāi)闊，全部機(jī)構(gòu)均在操縱室內(nèi)操縱，工作舒適操縱靈活。增加可靠性。 （ 2）小車(chē)導(dǎo)電采用工字鋼軌道電纜導(dǎo)電新裝置，安全可靠。整機(jī)結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、工藝性好、操作靈活平穩(wěn)、安全可靠。同時(shí)，為保證安全滑觸線的正常使用，行車(chē)工的規(guī)范操作、維修工的定期保養(yǎng)、定期檢查也必不可少。為此，進(jìn)行了如下改進(jìn)： ① 增大集電器電刷倒角，并打磨光滑； ② 增加集電器兩相對(duì)電刷間彈簧強(qiáng)度、彈性，保證彈簧恢復(fù)自如； ③ 加深。安全滑觸線由填嵌在工程塑料型管或槽板中的光滑平整的 T2 銅排或嵌有耐磨導(dǎo)體的鋁型材作為載流體，組合成輸電導(dǎo)管，導(dǎo)管下有開(kāi)口槽以利集電器運(yùn)行，并由集電器的高耐磨銅基石墨電刷將電力導(dǎo)向工作電器。通過(guò)對(duì)橋式起重機(jī)的安全常規(guī)檢查，對(duì)杜絕人身事故，減少設(shè)備事故，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，降低檢修費(fèi)用等均起到了顯著作用。平衡輪固定完好，鋼絲繩應(yīng)符合的要求。鋼絲繩端部連接及固定的卡子、壓板、鍥塊連接完好，無(wú)松動(dòng)，壓板不少于 2 個(gè)，卡子數(shù)量不少于 3 個(gè)。吊鉤掛架及滑輪無(wú)明顯缺陷。 (3 ) 檢查項(xiàng)目 橋式起重機(jī)的安全檢查為了保證橋式起重機(jī)的安全運(yùn)行，在起重機(jī)運(yùn)行期間需進(jìn)行一些安全常規(guī)檢查，檢查項(xiàng)目及要點(diǎn)如下： ① 起升高度限位器、行程限位開(kāi)關(guān)及各聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)性能正 橋式起重機(jī)常，安全可靠。 鍛造起重機(jī) 用以與水壓機(jī)配合鍛造大型工件。主柱可繞垂直軸回轉(zhuǎn)，挑桿可上下擺動(dòng)和回轉(zhuǎn)。 加料起重機(jī) 用以將爐料加到平爐中。小車(chē)上有專(zhuān)門(mén)的脫錠裝置，脫錠方式根橋式起重機(jī)。 夾鉗起重機(jī) 利用夾鉗將高溫鋼錠垂直地吊運(yùn)到深坑均熱爐中，或把它取出放到到運(yùn)錠車(chē)上。主要有五種類(lèi)型： 基于 PLC 的 10t 橋式起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 60 頁(yè) 鑄造起重機(jī) 供吊運(yùn)鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運(yùn)鋼水注入連續(xù)鑄錠設(shè)備或鋼錠模等用。 冶金專(zhuān)用橋式起重機(jī)在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中可參與特定的工藝操作，其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機(jī)相似，但在起重小車(chē)上還裝有特殊的工作機(jī)構(gòu)或裝置。橋架主梁是由工 字鋼或其他型鋼和板鋼組成的簡(jiǎn)單截面梁，用手拉葫蘆或電動(dòng)葫蘆配上簡(jiǎn)易小車(chē)作為起重小車(chē)，小車(chē)一般在工字梁的下翼緣上運(yùn)行。起重量可達(dá)五百?lài)崳缍瓤蛇_(dá) 60 米?？崭硅旒芙Y(jié)構(gòu)類(lèi)似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實(shí)腹工字形梁外，其余三片鋼板上按照設(shè)計(jì)要求切割成許多窗口，形成一個(gè)無(wú)斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺(tái)板，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)備裝在橋架內(nèi)部，自重較輕，整體剛度大，這在中國(guó)是較為廣泛采用的一種型式。偏軌箱形雙梁和偏軌箱形單主梁的截面都是由上、下翼緣板和不等厚的主副腹板組成，小車(chē)鋼軌布置在主腹板上方，箱體內(nèi)的短加勁板可以省去，其中偏軌箱形單主梁是由一根寬翼緣箱形主梁代替兩根主梁，自重較小，但制造較復(fù)雜。箱形結(jié)構(gòu)又可分為正軌箱形雙梁、偏軌箱形雙梁、偏軌箱形單主梁等幾種。主梁上焊有軌道，供起重小車(chē)運(yùn)行。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。當(dāng)車(chē)輪超過(guò)四個(gè)時(shí)，必須采用鉸接均衡車(chē)架裝置，使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車(chē)輪上。中、小型橋式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通橋式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬(wàn)向聯(lián)軸器。小車(chē)架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器 、減速器、卷筒和滑輪組。 普通橋式起重機(jī)一般由起重小車(chē)、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組橋式起重機(jī)。 所以橋式起重機(jī)在室內(nèi)外工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等部門(mén)和場(chǎng)所均得到廣泛的運(yùn)用。它 是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機(jī)械。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。變頻調(diào)速以其可靠性好，高品質(zhì)的調(diào)速性能、節(jié)能效益顯著的特性在起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。 要從根本上解決這些問(wèn)題，只有徹底改變傳統(tǒng)的控制方式。 (3)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，機(jī)械特性軟，負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速也變化，調(diào)速不理想。 傳統(tǒng)橋式起重機(jī)的控制系統(tǒng)主要采用交流繞線轉(zhuǎn)子串電阻的方法進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速，繼電一接觸器控制，這種控制系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)有 : （ 1） 橋式起重機(jī)工作環(huán)境差，工作任務(wù)重，電動(dòng)機(jī)以及所串電阻燒損和斷裂故障時(shí)有發(fā)生。 (6)繪制安裝接線圖。 (4)繪制主電路和控制電路原理圖實(shí)現(xiàn)其控制方案。 (2)確定控制對(duì)象的具體參數(shù)，以利于相關(guān)配置的選擇。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁(yè) 共 60 頁(yè) 本課題設(shè)計(jì)的任務(wù)與意義 本設(shè)計(jì)的任務(wù)主要有以下幾個(gè)方面： (1)對(duì)橋式起重機(jī)控制要求的分析來(lái)明確需要控制對(duì)象以及在控制中出現(xiàn)的相關(guān)情況的保護(hù)和限制，從而使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠按照設(shè)計(jì)的要求安全、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行。電器元件本身也朝著新領(lǐng)域發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出新產(chǎn)品一些電器元件被電子化、集成化；一些電器元件采用了新技術(shù)成為智能化、可通訊電器；有些完全改變了傳統(tǒng)電器的觀念，從傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)量、模擬量信號(hào)控制方式，轉(zhuǎn)為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)方式。它集中體現(xiàn)了電機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合劑最新發(fā)展成就。 電氣控制技術(shù)是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的技 術(shù)科學(xué)。盡管如此，繼電器 接觸器的邏輯控制方法仍然是基本方法。 電氣控制電路的實(shí)現(xiàn)，可以使繼電器 接觸器邏輯控制方法、可編程邏輯控制方法及計(jì)算機(jī)（單片機(jī)等）控制方法等。電氣控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門(mén)及凡是需要?jiǎng)恿Φ膱?chǎng)合中，該系統(tǒng)是由電動(dòng)機(jī)及供電、檢測(cè)、控制裝置組成的反饋控制系統(tǒng)，是把電能轉(zhuǎn)化電能量的裝置，其特征是：它能自動(dòng)完成能量的變換和控制所需的信息處理；其結(jié) 果是：改善人們?cè)谏a(chǎn)及生活中的工作條件，大幅度提高全社會(huì)生產(chǎn)和再生產(chǎn)效率。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以及自動(dòng)生產(chǎn)線。電氣控制系統(tǒng)是其中的主干部分。當(dāng)上述故障出現(xiàn)時(shí)，變頻器將停止工作，并以代碼 形式在 LCD 屏幕。 基于 PLC 的 10t 橋式起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 60 頁(yè) 變頻器具有電機(jī)參數(shù)自適應(yīng)功能，在投入正式運(yùn)行之前同構(gòu)空載電動(dòng)機(jī)的試行，變頻器自動(dòng)測(cè)試并讀取電動(dòng)機(jī)的全部參數(shù)并進(jìn)行優(yōu)化處理，從而使電動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)。其基本思想是把交流異步電動(dòng)機(jī)模擬成直流電動(dòng)機(jī)，能夠像直流電動(dòng)機(jī)一樣進(jìn)行調(diào)速控制。 V/F 調(diào)速，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是調(diào)壓調(diào)頻，主要 應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)構(gòu)。隨著交流電機(jī)變頻器的應(yīng)用和普及，人們已經(jīng)逐漸淘汰繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速這一落后調(diào)速方式，采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)取而代之，實(shí)現(xiàn)了提升機(jī)構(gòu)的平滑調(diào)速和節(jié)能運(yùn)行，并將電網(wǎng)功率因數(shù)提高到 以上，同時(shí)省去了調(diào)速接觸器、正反轉(zhuǎn)接觸器等元件，完全解決了傳統(tǒng)提升機(jī)構(gòu)存在的固有缺點(diǎn)，使設(shè)備性能得到了極大提高。這是由于相比直流系統(tǒng)，交流電機(jī)維護(hù)容易、費(fèi)用低、調(diào)速范圍廣。交流電源送入直流拖動(dòng)系統(tǒng)，直流系統(tǒng)將交流電整流成電壓可調(diào)的直流電源來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，達(dá)到調(diào)速的目的。 當(dāng)大功率可控硅的技術(shù)發(fā)展成熟，各大電氣公司相繼開(kāi)發(fā)出了大功率的直流拖動(dòng)系統(tǒng)。 小功率可控硅技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外設(shè)計(jì)出了里奧納度系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)稱(chēng)作電動(dòng) 發(fā)電 電動(dòng)系統(tǒng)：即由一臺(tái)大功率交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)幾臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)的輸出作為直流電動(dòng)機(jī)的電源，再由直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)起重機(jī)的各個(gè)機(jī)構(gòu)使其起重運(yùn)行。通過(guò) 改變串入轉(zhuǎn)子回路的電阻值來(lái)改變電機(jī)的機(jī)械特性。交流調(diào)速有串電阻調(diào)速、脈沖調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、串級(jí)調(diào)速和變頻調(diào)速等多種調(diào)速方式。 PLC control 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁(yè) 共 60 頁(yè) 1 緒論 起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 起重機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)是隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。 electrical control system。 關(guān)鍵詞： 橋式起重機(jī)；電氣控制系統(tǒng)；變頻調(diào)速； PLC 控制 基于 PLC 的 10t 橋式起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 60 頁(yè) Abstract With the continuous expansion of production scale, crane also got rapid development. Bridge crane is mainly used for indoor and outdoor storage, factories, docks and outdoor storage yard. It has upper and lower lift, move around, translation function, which is mainly posed of an electric control system and a mechanical system. The design of bridge crane electrical control system design. In this paper, the bridge crane electrical control system design mainly from the safety and function of the two aspects, including the design of main circuit and control circuit design, the design