【正文】 起斷開主回路的作用，一般不作回路開斷器件用，故可按電機(jī)額定電流選用接觸器容量，無須按開斷次數(shù)考核其壽命。同時，交流電抗器的接入還可起到降低電機(jī)噪聲、改善起動轉(zhuǎn)矩、在電機(jī)輕載時改善電機(jī)功率因數(shù)的作用。常在其直流電路中 加接一檢測直流電壓的晶體管。在能量消耗的同時加速了轉(zhuǎn)速的減小，該能量消耗得愈多，制動時間愈小，此裝置即為變頻器的制動單元。 電阻值的計算 (23) 式中 一直流回路電壓， V 一制動轉(zhuǎn)矩， 一電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 (在附加電阻制動的情況下，電機(jī)自損耗約為電機(jī)額定功率的20%左右 )， 一電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 (在附加電阻制動的情況下，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 ),r/min 在制動晶體管和制動電阻構(gòu)成的能耗回路中最大電流受晶體管許用電流 Ic 的限制，因此在選擇制動電阻值時不可小于其最小制動電阻值 Rmin，即 (Ω ) (24) 式中 一直流回路電壓， V 一制動晶體管允許的最大電流， A 因此，制動電阻應(yīng) 按 的關(guān)系選用。 代號 名稱 型號 數(shù)量 備注 M5 主鉤電動機(jī) YZR315M 75KW 1 M1 副鉤電動機(jī) YZR200L 15KW 1 M2 小車電動機(jī) YZR132MB 1 M M4 大車電動機(jī) YZR160MB 2 AC1 副鉤凸輪控制器 KTJ150/1 1 控制副鉤電動機(jī) AC2 小車凸輪控制器 KTJ150/1 1 控制小車電動機(jī) AC3 大車凸輪控制器 KTJ150/5 1 控制大車電動機(jī) AC4 主鉤主令控制器 LK112/90 1 控制主鉤電動機(jī) YB1 副鉤電磁控制器 MZD1300 1 制動副鉤 YB2 小車電磁制動 MZD1100 1 制動小車 YB YB4 大車電磁制動器 MZD1200 2 制動大車 YB YB6 主鉤電磁制動器 MZS145H 2 制動主鉤 1R 副鉤電阻器 2K1418/2 1 副鉤電動機(jī)啟動調(diào)速 2R 小車電阻器 2K1126/1 1 小車電動機(jī)啟動調(diào)速 3R、 4R 大車電阻器 4K1226/1 2 大車電動機(jī)啟動調(diào)速 SR 主鉤電阻器 4P56310/9 1 主鉤電動機(jī)啟動調(diào)速 QS1 總電源開關(guān) HD9400/3 1 接通總電源 QS2 主鉤電源開關(guān) HD11200/2 1 接通主鉤電源 QS3 主鉤控制電源開關(guān) DZ550 1 接通主鉤制動電源 QS4 緊急開關(guān) A3161 1 發(fā)生緊急情況斷開 SB 啟動按鈕 LA1911 1 啟動主接觸器 KM 主接觸器 CJ2300/3 1 接大小車、副鉤電源 KA0 總過流繼電器 JL4150/1 1 總過流保護(hù) KA1KA3 過電流繼電器 JL415 3 過流保護(hù) KA4 過電流繼電器 JL440 1 過流保護(hù) KA5 主鉤過流繼電器 JL4150 1 過流保護(hù) FU1 控制保護(hù)電源熔斷器 RL115 1 短路保護(hù) KM6KM9 主鉤加速級接觸器 CJ275/2 2 控制主鉤制動電磁鐵 KV 欠壓繼電器 JT410P 1 欠壓保護(hù) SQ5 主鉤上升位置開關(guān) LK431 4 限位保護(hù) LT1n2nbtSQ6 副鉤上升位置開關(guān) LK431 1 限位保護(hù) SQ1SQ4 大、小車位置開關(guān) LK411 1 限位保護(hù) SQ7 艙門安全開關(guān) LX2UH 1 艙門安全保護(hù) SQ SQ9 橫梁 LX2111 4 橫梁欄桿安全門保護(hù) KM KM5 主預(yù)備級接觸器 CJ275/3 1 表 241 5t 橋式起重機(jī)電器元件明細(xì)表 第三章 橋式起重機(jī)電氣控制設(shè)計 提升機(jī)構(gòu)與移動機(jī)構(gòu)對電氣控制的要求 為了提高起重機(jī)的生產(chǎn)率和生產(chǎn)安全，對起重機(jī)提升機(jī)構(gòu)電力拖動自動控制提出如下要求： (1) 具有合適的升降速度，空鉤能快速升降，輕載提升速度應(yīng)大于額定負(fù)載的提升速度。 (3) 適當(dāng)?shù)牡退賲^(qū)，提升重物開始或下降重物到預(yù)定位置附近，都需要低速。高速向低速過渡應(yīng)逐級減速，保持穩(wěn)定運(yùn)行。但預(yù)備級的起動轉(zhuǎn)矩不能大，一般限制在額定轉(zhuǎn)矩的一半以下。 (6) 為了安全，有機(jī)械抱閘的機(jī)械制動，以減輕機(jī)械抱閘的負(fù)擔(dān)。 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)對電力拖動自動控制的要求比較簡單，只要有一定的調(diào)速范圍，分幾檔進(jìn)行控制即可。 橋式起重機(jī)電氣控制電路分析 5t 橋式起重機(jī) 為交流拖到，主鉤的起升電動機(jī)由于功率較大，因此采用磁力控制屏和主令控制器操作，其他電動機(jī)均采用凸輪控制器操作。 5t橋式起重機(jī)的電器原理圖如圖 11111111111111 所示。 M1 為主起升電動機(jī)， M2 為副起升電動機(jī)， M3為小車電動機(jī)， M M5 為橋架電動機(jī)，用于拖動橋架移動，是特性完全相同的交流繞線式電動機(jī)，分別安裝在橋架兩端。 電動機(jī)啟動前，主令控制器 SA1 和凸輪控制器 SA SA SA4 都在零位時，才允許 接通交流電源。電源電路側(cè)采用過電流繼電器 KA0 實現(xiàn)過電流保護(hù)。緊急開關(guān) SA 用來在緊急情況下切斷電源。當(dāng)小車行車至極限位置和副起升機(jī)構(gòu)上 升至安全規(guī)定的高度時，相應(yīng)的限位開關(guān)動斷觸點被壓動而斷開，使接觸器 KM 斷電，保證起重機(jī)安全可靠工作。橋架的限位開關(guān) SQ SQ2 分別串聯(lián)在橋架拖動電動機(jī)正反接觸器KM KM11 電路中，在左行極限位置壓動位置開關(guān) SQ1，切斷左行接觸器 KM10，左行停止，但允許右行接觸器 KM11 通電，控制大車向右退回，同樣在極限位置SQ2 動作，限制右行，可以左行退回 。 ②駕駛艙口安全開關(guān) SQ6，端梁欄桿門開關(guān) SQ7， SQ8，副鉤提升限位開關(guān)SQ5，小車限位開關(guān) SQ1， SQ2，大車限位開關(guān) SQ3， SQ4 等的設(shè)置，對于檢修、操作人員的安全及機(jī)械設(shè)備的安全是很重要的，它們的動斷觸點與 KM 的線圈串聯(lián)，任一開關(guān)動作都會切斷交流電源 。 ③為避免主鉤提升的強(qiáng)力沖擊，三個檔位按一定順序短接轉(zhuǎn)子電阻，在每個接觸器線圈電路中都串有一個接觸器的動合觸點，以保證轉(zhuǎn)子電阻逐段切除。 KM2 動合觸點與 KM10 自鎖動合觸點相串聯(lián)，保證只有下降時才有此自鎖。 ⑥ KM4 動合觸點與 KM KM3 動合觸點關(guān)聯(lián)，以保證下降檔位互 換時， KM4因自鎖而繼續(xù)通電，電磁抱閘仍然松開，防止產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械共振。他由凸輪、觸點、轉(zhuǎn)軸和手柄等部分構(gòu)成。如在方軸上疊裝若干不同形狀的凸輪片，就可以使一系列的觸點按預(yù)先編好的順序接通和分?jǐn)嚯娐?。改變串接在轉(zhuǎn)子電路中的電阻，可以分級調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖中所示特性曲線 1,2,3,4 分別對應(yīng)串接電阻為 R1， R2， R3， R4且滿足 R1＞ R2＞ R3＞ R4對應(yīng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為 n1,n2,n3,n4,所串電阻越大，對應(yīng)的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速越低。此時，轉(zhuǎn)速方向為負(fù)（下放），電動機(jī)電磁力矩方向與轉(zhuǎn)速方向相同，負(fù)載力矩等于摩擦阻力與位能力矩之差，方向和轉(zhuǎn)速相反，機(jī)械物特性曲線位于第三象限。如下圖所示。 圖 316 反接制動狀態(tài)下放重物過程機(jī)械特性曲線 （ R＜ R＜ R＜ R） ④當(dāng)下放較重貨物時， 如電動機(jī)接反向相序電源，在下放轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速時，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相同，電動機(jī)在電磁轉(zhuǎn)矩及位能力矩共同作用下，加速下放重物，直至轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速，電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹苿愚D(zhuǎn)矩，才能達(dá)到穩(wěn)定下放轉(zhuǎn)速，此時電動機(jī)工作于回饋制動狀態(tài)，其工作特性曲線 位于第四象限，如下圖所示。 圖 317 回饋制動狀態(tài)下放重物過程機(jī)械特性 （ R＜ R＜ R＜ R） 橋式起重機(jī)的安全使用注意事項 （ 1）每臺起重機(jī)必須在明顯的地方掛上額定起重量的標(biāo)牌。 （ 3）無操作證和酒后都不許駕駛起重機(jī)。 （ 5）車上要清潔干凈；不許亂放設(shè)備、工具、易燃品、易爆品和危險品。 （ 7）下列情況不許起吊：捆綁不牢；機(jī)件超負(fù)荷；信號不明；斜拉；埋或凍在地里的物件；被吊物件上有人；沒有安全保護(hù)措施的易燃品、易爆器和危險品；過滿的 液體物品；鋼絲繩不符合安全使用要求；升降機(jī)構(gòu)有故障。如果越過障礙物時，須超過障礙物 高。 （ 10）具有主、副鉤的橋式起重機(jī)，不要同時上升或下降主、副鉤（ 特殊例外）。 （ 12）必須在停電后，并在電門上掛有停電作業(yè)的標(biāo)志時，方可做檢查或進(jìn)行維修工作。 （ 13）不許隨便從車上往下亂扔?xùn)|西。 （ 15）不允許用碰限位開關(guān)作為停車的辦法。 （ 17）被吊物件不許在人或設(shè)備上空運(yùn)行。 （ 19）吊鉤處于下極限位置時，卷筒上必須保留有兩圈以上的安全繩圈。 （ 21）吊運(yùn)較重的物件、液態(tài)金屬、易爆及危險品時，必須先緩慢地起吊離地面 100~200mm，試驗制動器的可靠性。 （ 23）橋式起重機(jī)所有的電氣設(shè)備外殼均應(yīng)接地。接地線可用截面積大于 75mm2的鍍鋅扁鐵或 10mm2的裸銅線或大于 30mm2 的鍍鋅圓鋼。起重機(jī)上任何一點到電源中性點間的接地電阻，均應(yīng)小于 4Ω 。 第四章 橋式起重機(jī) PLC 程序設(shè)計 設(shè)計目標(biāo)及思路 編程實現(xiàn)對橋式起重機(jī)的動作進(jìn)行控制，具體要求如下 ： ①吊鉤升降控制 吊鉤是通過電機(jī)拖動鋼絲完成升降動作的，電機(jī)的正反向運(yùn)動決定吊鉤的運(yùn)動方向，在運(yùn)轉(zhuǎn)中需要考慮鋼絲的極限范圍。 ③起重機(jī)左右運(yùn)動控制 起重機(jī)左右運(yùn)轉(zhuǎn)由拖動電機(jī)帶動整個車體在軌道上左右運(yùn)動，其運(yùn)動范圍應(yīng)該控制在軌道離兩個盡頭一定距離處，以確保設(shè)備不會脫離軌道。 橋式起重機(jī)的控制很簡單，主要是實現(xiàn) 3 個拖動電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。 控制需求分析與硬件設(shè)計 可編程控制器 用于橋式起重機(jī)控制，只需要使用最簡單的設(shè)備就可以實現(xiàn)控制要求。總地來說，需 13個輸入信號和 8個輸出信號。程序梯形圖如下： 圖 412 橋式起重機(jī)控制的梯形圖 （ 1） 圖 413 橋式起重機(jī)控制的梯形圖 （ 2） 圖 414 橋式起重機(jī)控制的梯形圖 （ 3） 第五章 結(jié)束語 本論文主要為橋式起重機(jī)設(shè)計一套由可編程控制器控制的橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)，同時實現(xiàn)起重機(jī)電機(jī)調(diào)速的可調(diào)節(jié)，以節(jié)約能源和適應(yīng)生產(chǎn)的需要。本設(shè)計的橋式起重機(jī)控制程序，在實現(xiàn)基本的電機(jī)控制基礎(chǔ)上，同時對系統(tǒng)的具體應(yīng)用需求進(jìn)行了考慮，增加了對位置的邏輯處理，具有限位和報警功能。 橋式起重機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生活中，作為主要的運(yùn)載設(shè)備使用小型可編程控制器對其進(jìn)行控制，可以使 系統(tǒng)的整體運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和可靠性得到更好的保障。本設(shè)計應(yīng)用 PLC的強(qiáng)大功能、可靠性以及基于組態(tài)軟件所開發(fā)出來的良好的通信能力，實現(xiàn)司機(jī)對電機(jī)的遠(yuǎn)程控制及起重機(jī)的自動化。導(dǎo)師以其嚴(yán)謹(jǐn)、求實的治學(xué)態(tài)度，高度的責(zé)任心和敬業(yè)精神，給予我極大的幫助與鼓勵；導(dǎo)師踏實認(rèn)真、開拓創(chuàng)新的治學(xué)作風(fēng)將使我終生受益；導(dǎo)師給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、以及社會實踐機(jī)會。 感謝華北科技學(xué)院機(jī)電系的各位老師在這四年的學(xué)習(xí)生活中給予我的關(guān)心和幫助，也感謝我在學(xué)校期間結(jié)識的好友，給予我的幫助、鼓勵和支持，再次一并