起重机电气驱动系统
Drive and Motor SolutionFor Cranes
起重机电气驱动系统
美国艾默生电气公司(以下简称〔merson，美国纽约证券交易所代码:EMR)是技术与工程领域的全球领袖，在商业、工业和消费者市场中，为全世界的客户开发并提供创新的解决方案。成立于1890年的〔merson，总部在美国密苏里州圣路易斯市·Emerson通过网络能源、过程管理、工业自动化、环境优化技术、商住解决方案等业务为工业、商业及消费者市场客户提供创新性的解决方案。
公司概览
全球财富500强企业，2011年第443位;2011财年营业收入242亿美元;公司总部位于美国，业务遍及全球150个国家，超过235家工厂，其中有155家工厂遍布全球。
艾默生工业自动化集团
艾默生工业自动化是〔merson公司所属业务品牌，提供技术领先的生产解决方案，包括机械、电力及超声波等，为全球多种多样的行业提供最先进的工业自动化方案。该业务品牌广泛的产品和系统应用于生产过程和设备，包括运动控制系统、物料连接、精密清洗、物料测试、液压控制阀、交流发电机、马达、机械动力传输驱动器和轴承等。
主要产品和服务
Control Techniques(CT):交、直流驱动器、伺服驱动器、电源变换装置;
Leroy Somer(利莱森玛):发电机、电动机、制动器电机、齿轮电机;
Power Transmission动力传动:联轴器、轴承
中国是〔merson在全球业务发展最快的地区之一。自2002财年中国已成为〔merson仅次于美国的第二大市场。七十年代末，Emerson通过首个技术转让项目在中国发展业务。1992年在中国成立了第一家独资企业。1993年10月，Emerson。在上海成立了艾默生电气(中国)投资有限公司，这是第一家将投资性公司总部设在上海的美国公司。从那时起，Emerson在中国的投资有了实质性的增长公司2011财年的销售额达242亿美元。
Unidrive SP高性能交流直流驱动器
Unidrive SP是智能型驱动器的市场领导者，可做为独立变频器成柜，或灵活的组成工程型多传动系统。其灵活的控制模式包括:
开环矢量控制
闭环矢量控制
交流伺服控制，旋转电机或直线电机
有源主动整流AFE
DC一DC整流器
6-12-18-24脉冲整流器
Mentor MP
Mentor MP是艾默生C丁第五代直流驱动器产品，集成了来自全球顶级智能交流驱动型Unidrive SP的控制平台。这使Mentor MP成为目前最先进的直流驱动器，具有最佳性能和灵活的系统连接功能。
全封闭三相交流异步节能电动机
FLS series 0.75kW to 750kW
I EC EN 60034, 60038, 60072标准电动机
铸铁外壳
全封闭防护等级IP55或IP56海洋船舶环境
380V- 690V, 50Hz}60Hz
变频器应用加强绝缘系统
绝缘轴承
IC411自驱动风扇冷却，或}C416强迫风冷轴向或扇向布置
绝缘强度dv/dt 3500V/ms，峰值电压最高1800V
绝缘等级/温升等级:B/F/H
IP23三相交流异步电动机船舶推进电机或起重机主起升电机
PLS series 11 kW to 2.5MW
I EC Standard Motor according to EN 60034, 60038, 60072
IC01自驱动风扇冷却
符合全部的船级社标准ABS/BV/CCS/DNU/LRS/RINA...
绝缘轴承和感应电流导电刷
几千个成功应用的案例应用于船舶推进和起重机起升机构
FCPL FAP电磁制动器
力矩范围从60一2400Nm
功率范围从7.5kW一300kW
船舶和港口机械专门设计，用于提升、行走、旋转、钻并平台抬升等机构 防护等级IP56海洋船舶应用，树脂密封线圈，高密封防护等级抗海水喷溅 集成内置型或分别安装型整流器控制直流电磁线圈180VDC
摩擦片:无石棉材料，极低的磨损系数
制动间隙可在已开外罩后方便的调节
工作循环S1或S3工作制，极短的反应时间
多种可选项:制动器释放指示、间隙指示、磨损指示、手动释放杆等
高效率、结构紧凑的永磁同步电动机
全部速度范围内均能实现峰值效率
紧凑的结构，降低3个基座号
LSRPM一PLSRPM series 0.75kW to 400kW
IE(标准电机结构可直接替代常规的异步电动机
铸铝外壳;铸铁端盖;可选全铸铁外壳
基座号90到315，力矩最大到1400Nm，转速最高到5500rpm
工业化的异步电动机机械结构
防护等级}P55，或}P23
冷却方式IC411, IC416,IC01,IC06
艾默生可为RTG, RMG和SC等场桥提供以下电力和电气驱动系统解决方案一定速或调速发电机
一交直流驱动系统
一感应式电机或永磁电机
一混合动力控制系统
一DC/D〔变流器，用于电池/超级电容充放电控制
一GPS集装箱定位和RTG大车纠偏系统
一LCMS/RCMS起重机管理系统
一电气防摇系统
一RTG节能系统RISGA
一eRT〔过街不间断电源UPS系统
基于艾默生先进的电力电源控制和转换技术我们正在持续的发展并为市场提供创新型的解决方案以降低能耗并大幅减少温室气体排放。
艾默生可为港口门座式起重机提供电动机和电气驱动系统解决方案
一交流变频电动机
一制动器电机
一独立式变频器
一共直流母线多传动变频器
一能耗制动变频器
一AFE有源回馈变频器(能量回馈/极低谐波)
一变频器起重机控制宏软件
抱闸控制、起升弱磁、抓斗控制、优化旋转及摆动控制
基于艾默生先进的智能型变频器的灵活配置组成高可靠性、低成本的共直流母线AF〔有源回馈。
散料装卸机械
装船机，卸船机：高效、高性能、平稳运行
Emerson SM-App GrabControl TM
艾默生抓斗控制宏是由可集成在Unidrive SP的选件卡上的可编程序控制器做为第二个
处理器上实现的。此处理器用于在支持和开闭驱动器之间同步的传输数据，以实现内部的逻辑功能即实现速度、力矩和抓斗位置的控制。
SM-App GrabControlTM由以下组成:
一升级的高速专用处理器
一384kb用户程序闪存
一80kb用户程序内存
一E IA一R 5485接口，提供A N S I, M odbu} R T U和M odbu} A S〔日主从通讯协议
一5M b it/s C T N et高速通讯
一2个数字量输入//2个数宇量输出24V
一基于任务的编程系统，允许对驱动器和进程的实时控制
一CT Sync同步通讯
主要客户:ThyssenKrupp,
TENOV A Takraf
CHEC
典型业绩:
2200t/h后石电厂卸船机
1800灯h惠来电厂卸船机
2300灯h汕尾电厂卸船机
1500x/h沙角C电厂卸船机
起重机的电气控制系统设计
起重機的電氣控制 起重機是專門用來起吊和短距離搬移重物的一種生產機械，通常也稱為吊車、行車或天車。按其結構及運動形式的不同，可分為橋式起重機、門式起重機、塔式起重機、旋轉起重機及纜索起重機等。其中以橋式起重機的應用最為廣泛並具有一定的代表性。 一、橋式起重機的主要結構及運動形式 橋式起重機由橋架（雙稱大車），裝有提升機構的小車、大車運行機構及操縱室等幾部分組成。 1- 駕駛室 2-輔助滑線架 3-交流磁力9 8 6 5 4 3 2 1 7
控制盤 4-電阻箱 5-起重小車 6-大車拖動電動機 7-端梁 8-主滑線 9-主梁 橋架是橋式起重機的基本構件，它由主梁、端梁、走臺等幾部分組成。主梁跨架在車間上空，其兩端聯有端梁，主梁外側裝有走臺並設有安全欄杆。橋架的一頭裝有大車移行機構、電氣箱、起吊機構和小車運行軌道以及輔助滑線架。橋架一頭裝有駕駛室，另一頭裝有引入電源的主滑線。 大車移行機構是由驅動電動機、制動器、傳動軸、減速器和車輪等幾部分組成。其驅動方式有集中低速驅動、集中高速驅動和分別驅動方式三種： 集中低速驅動是由一臺電動機通過減速器同時帶動兩個主動輪，使傳動軸的轉速低於電動機軸的轉速，與車輪的轉速相同，一般是50～100r/min。 集中高速驅動是由電動機通過制動輪直接與聯軸節、傳動軸聯接，再通過減速器與車輪聯接。這樣，運行機構的傳動軸的轉速與電動機的轉速相同，一般是700～1500r/min。 分別驅動是由兩套獨立的無機械聯繫的運行機構組成。每套運行機構由電動機通過制動輪、聯軸節、減速器與大車車輪聯接，省去了中間傳動軸。但分別
驅動的運行機構是用兩臺同樣型號的電動機，用同一控制器控制。 分別驅動與集中驅動相比，自重較輕，安裝和維護方便，實踐證明使用效果良好。目前我國生產的橋式起重機大部分採用分別驅動方式。 小車運行機構由小車架、小車移行機構和提升機構組成。小車架由鋼板焊成，其上裝有小車移行機構、提升機構、欄杆及提升限位開關。小車可沿橋架主梁上的軌道左右移行。在小車運動方向的兩端裝有緩衝器和限位開關。小車移行機構由電動機、減速器、捲筒、制動器等組成。電動機經減速後帶動主動輪使小車運動。提升機構由電動機、減速器、捲筒、制動器等組成，提升電動機通過制動輪、聯軸節與減速器聯接，減速器輸出軸與起吊捲筒相聯。 操縱室是操縱起重機的吊艙，又稱駕駛室。在操縱室內，主要裝有大小車運動機構和起升機構的操縱系統和有關裝置，如控制器、保護箱及照明開關箱；有關安全開關，如緊急開關、電鈴開關等。 操縱室一般固定在主梁下方的一端，也有隨小車移動的。其上方有通向走臺的艙口。為了安全，艙口處裝有安全開關，避免司機及維護人員上車發生觸電事故。
桥式起重机电气控制设计说明书
起重机电气控制设计说明书 专业 题目桥式起重机电气控制设计 姓名 班级 指导教师
1.题目:起重量/跨度桥式起重机电器控制设计 2.设计内容 通过对桥式起重机的学习，按实际要求对起重机各机构电气控制进行设计，培养学生用所学理论知识解决实际问题的能力。 3.设计要求 1）设计计算说明书1份 2）桥式起重机总电路原理图1张，各机构控制图在说明书上体现. 课程设计题目及原始数据： 说明： 1.大车运行机构的工作级别与起升机构相同，选M5，小车运行机构的工作级别为M5； 2.表中所列速度要求，在计算后所得的实际数值可允许有15%的偏差.
8T桥式起重机电气控制设计 摘要 桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。本文重点研究起重机的控制，通过使用串电阻的调速方法已实现对电机的控制，从而控制起重机。 关键词：起重小车;电动机；串电阻调速
目录 1．起重机控制系统方案选择…………………………………………2．电机容量选择及调速电阻器计算………………………………… 2.1电机容量选择…………………………………………………… 2.1.1提升机构电机容量选择…………………………………… 2.1.2大车行走机构电机容量选择……………………………… 2.1.3 小车行走机构电机容量选择…………………………… 2.2调速电阻器计算………………………………………………… 2.2.1起升机构调速电阻计算………………………………… 2.2.2大车行走机构调速电阻器计算…………………………… 2.2.3小车行走机构调速电阻器计算……………………………3．起升机构控制系统……………………………………………………… 3.1控制系统组成………………………………………………………3.2起升机构控制电路图…………………………………………… 3.3起升机构的工作原理…………………………………………… 3.4系统的保护………………………………………………… 4. 大车运行机构控制系统设计……………………………………… 4.1控制系统组成………………………………………………… 4.2大车机构控制电路图………………………………………………5．小车运行机构控制系统设计…………………………………… 5.1控制系统组成…………………………………………………… 5.2小车机构控制电路图……………………………………………… 主钩以外的其他机构机构的工作原理图………………………… 结论……………………………………………………………………… 参考文献………………………………………………………………
论桥式起重机的电气安装与调试
论桥式起重机的电气安装与调试 在电厂的建设工程中，桥式起重机是一种广泛应用的起重机械设备。其使用频繁、工作量大、震动大，因此故障率较高，给施工带来诸多不利影响。桥式起重机的电气安装与调试过程中，科学合理的施工方法是保证安装质量的关键。桥式起重机电气设备的安装和电线的敷设，应严格按所附的电气原理图、配线图、电气设备总图以及相应的规范进行。 1.安装前的准备工作 桥式起重机电气安装前，应详细地熟悉相关电气图与技术条件，了解各元件的相互作用和操纵原理，以求能迅速地处理安装及试车中所发生的问题。安装前应清理和检查全部电气设备和元件。所有的电气设备和元件应无缺陷，运转应灵活，不允许有卡住和松动等现象。电气设备和元件的型号、规格、触头的闭合次序等必须符合图纸。 1.1.电动机 首先作一般性外观检查，转动联轴器观察转子是否转动灵活，并用兆欧表测定其绝缘电阻。定子大于1.5兆欧，转子大于0.8兆欧即可使用，否则应予烘干。烘干的方法可装入烘箱，也可通入低压短路电
流。 1.2.电磁铁 安装时需检查其活动部分是否松动，偏斜或卡住现象，并应清除其活动部分和磁铁接触面的铁锈及其它污物。磁铁工作时其接触面间不应有空隙，如有则必须进行调整，清除空隙。 1.3.联动操纵台或控制器 各触头的结合面应为线接触，压力依触头大小约10～17牛顿，由压紧弹簧的螺母来调整。各接线螺钉应旋紧，接触应良好。操作手柄应灵活，挡位应明显。 1.4.电阻器 电阻器的接线必须按提供的资料正确联接。如果发现电动机也力不足，控制手柄在规定位置不能起吊额定负载或开动大小车。首先应检查电阻器的接线是否有错。对于双电动机驱动的机构，所配用的电阻器应作适当的选择调整。电阻值较大的电阻器，就用于距操纵室较近的电动机，或用于滑差允差为“－”的电动机。
起重机的电气控制系统
起重机的电气控制系统 起重机钢结构负责载荷支承；起重机机构负责动作运转；起重机机构动作的起动、运转、换向和停止等均由电气或液压控制系统来完成，为了起重机运转动作能平稳、准确、安全可靠是离不开电气有效的传动、控制与保护。 1.起重机电气传动 起重机对电气传动的要求有：调速、平稳或快速起制动、纠偏、保持同步、机构间的动作协调、吊重止摆等。其中调速常作为重要要求。 一般起重机的调速性能是较差的，当需要准确停车时，司机只能采取“点车”的操纵方法，如果“点车”次数很多，不但增加了司机的劳动强度，而且由于电器接电次数和电动机起动次数增加，而使电器、电动机工作年限大为缩短，事故增多，维修量增大。 有的起重机对准确停车要求较高，必须实行调速才能满足停准要求。有的起重机要采用程序控制、数控、遥控等，这些技术的应用，往往必须在实现了调速要求后，才有可能。 由于起重机调速绝大多数需在运行过程中进行，而且变化次数较多，故机械变速一般不太 合适，大多数需采用电气调速。电气调速分为二大类：直流调速和交流调速。 直流调速有以下三种方案：固定电压供电的直流串激电动机，改变外串电阻和接法的直流调速；可控电压供电的直流发电机———电动机的直流调速；可控电压供电的晶闸管供电———直流电动机系统的直流调速。直流调速具有过载能力大、调速比大、起制动性能好、适合频繁的起制动、事故率低等优点。缺点是系统结构复杂、价格昂贵、需要直流电源等。 交流调速分为三大类：变频、变极、变转差率。 调频调速技术目前已大量地应用到起重机的无级调速作业当中，电子变压变频调速系统的主体———变频器已有系列产品供货。 变极调速目前主要应用在葫芦式起重机的鼠笼型双绕组变极电动机上，采用改变电机极对数来实现调速。 变转差率调速方式较多，如改变绕线异步电动机外串电阻法、转子晶闸管脉冲调速法等。除了上述调速以外还有双电机调速、液力推动器调速、动力制动调速、转子脉冲调速、蜗流制动器调速、定子调压调速等等。 2.起重机的自动控制 可编程序控制器———程序控制装置一般由电子数字控制系统组成，其程序自动控制功能主要由可编程序控制器来实现。 自动定位装置———起重机的自动定位一般是根据被控对象的使用环境、精度要求来确定装置的结构形式。自动定位装置通常使用各种检测元件与继电接触器或可编程序控制器，相互配合达到自动定位的目的。 大车运行机构的纠偏和电气同步———纠偏分为人为纠偏和自动纠偏。人为纠偏是当偏斜超过一定值后，偏斜信号发生器发出信号，司机断开超前支腿侧的电机，接通滞后支腿侧的电机进行调整。自动纠偏是当偏斜超过一定值时，纠偏指令发生器发出指令，系统进行自动纠偏。电气同步是在交流传动中，常采用带有均衡电机的电轴系统，实现电气同步。 地面操纵、有线与无线遥控———地面操纵多为葫芦式起重机采用，其关键部件是手动按钮开关，即通常所称的手电门。有线遥控是通过专用的电缆或动力线作为载波体，对信号用调制解调传输方式，达到只用少通道即可实现控制的方法。无线遥控是利用当代电子技术，将信息以电波或光波为通道形式传输达到控制的目的。 起重电磁铁及其控制———起重电磁铁的电路，主要是提供电磁铁的直流电源及完成控制（吸料、放料）要求。其工作方式分为：定电压控制方式和可调电压控制方式。 3.起重机的电源引入装置 起重机的电源引入装置分为三类：硬滑线供电、软电缆供电和滑环集电器。 硬滑线电源引入装置有裸角钢平面集电器、圆钢（或铜）滑轮集电器和内藏式滑触线集电 器进行电源引入。 软电缆供电的电源引入装置是采用带有绝缘护套的多芯软电线制成的，软电缆有圆电缆和扁电缆二种形式，它们通过吊挂的供电跑车进行引入电源。 4.起重机的电气设备与电气回路
起重机电气控制系统习题参考
第一章电气传动系统的力学基础和调速的基本概念 1-1 起重运输机械的电气传动包括哪些内容？什么叫开环系统？什么叫闭环系统？ 答：起重运输机械的电气传动包括：电动机、机械传动机构和电动机的控制系统。 开环系统：电动机的输入端经过开关和控制电器由电源供电，而输出端则通过传动机构以一定的传动比与工作机械相连接的系统。 闭环系统：除了包含有开环系统中的内容外还增加了一个信息处理单元也就是控制装置。 1-2 什么叫机械特性的硬度？举例说明 答：机械特性的硬度表示转矩随转速的变化的程度，是转矩变化与转速变化之比n M ??=β。 例：电动机的机械特性硬度：∞=β 转矩改变时转速不变 （绝对硬特性） 40~10=β 转速随转矩的变化而改变但程度不大（硬特性） 10<β 转速随转矩的变化有较大的改变（软特性） 1-3 什么叫恒转矩负载、变转矩负载、阻转矩负载和位转矩负载？ 答：恒转矩负载：其转矩不随转速变化。 变转矩负载：其工作转矩随转速变化而变化。 阻转矩负载：转速方向改变时转矩方向也改变，负载产生的转矩方向始终与运动方向相反，其特点是转矩负载始终其阻碍作用。 位转矩负载：负载所产生的转矩方向始终与运动无关，大多数与位势有关。 1-4 起重运输机各种机构（起升、运行、回转、变幅）转矩负载的机械特性各有什么特点？试画出其机械特性曲线（参考课本P6-P7） 1-5 电车从平路开向下斜坡时转矩负载的性质发生了什么变化？ 答：电车在平路时，负载所产生的转矩反向始终与运动反向相反，为阻转矩负载；下坡时，负载所产生的转矩方向与运动方向无关，为位转矩负载。 1-6试用运动方程式说明系统处于静止、恒速旋转、加速、减速各种工作状态的条件是什么？在图1-17几种情况下系统的运行状态是加速？减速？还是匀速（箭头表示转矩都实际作用方向）？ 答：运动方程式：错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。 当dn/dt=0时，n=常量，电动机处于稳定运转状态，此时错误！未找到引用源。，即电动机发出的拖动转矩错误！未找到引用源。的大小由机械负载转矩错误！未找到引用源。所决定，并与之相等。此时系统作匀速运动或静止。 当错误！未找到引用源。时，dn/dt>0 电动机处于加速状态。 当错误！未找到引用源。时，dn/dt<0 电动机处于减速状态。 图一：错误！未找到引用源。，dn/dt<0，电动机处于减速状态，直到静止。 图二：错误！未找到引用源。与转速n 反向，应该是负值，所以依然错误！未找到引用源。，dn/dt<0， M >M f M M n o f M>M f M M n o f M 第七节起重机的电气控制 起重机是专门用来起吊和短距离搬移重物的一种生产机械，通常也称为吊车、行车或天车。按其结构及运动形式的不同，可分为桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、旋转起重机及缆索起重机等。其中以桥式起重机的应用最为广泛并具有一定的代表性。 一、桥式起重机的主要结构及运动形式 桥式起重机由桥架（双称大车），装有提升机构的小车、大车运行机构及操纵室等几部分组成。 1-驾驶室 2-辅助滑线架 3-交流磁力控制盘 4-电阻箱 5-起重小车 6-大车拖动电动机 7-端梁 8-主滑线 9-主梁桥架是桥式起重机的基本构件，它由主梁、端梁、走台等几部分组成。主梁跨架在车间上空，其两端联有端梁，主梁外侧装有走台并设有安全栏杆。桥架的一头装有大车移行机构、电气箱、起吊机构和小车运行轨道以及辅助滑线架。桥架一头装有驾驶室，另一头装有引入电源的主滑线。 大车移行机构是由驱动电动机、制动器、传动轴、减速器和车轮等几部分组成。其驱动方式有集中低速驱动、集中高速驱动和分别驱动方式三种： 集中低速驱动是由一台电动机通过减速器同时带动两个主动轮，使传动轴的转速低于电动机轴的转速，与车轮的转速相同，一般是50～100r/min。 集中高速驱动是由电动机通过制动轮直接与联轴节、传动轴联接，再通过减速器与车轮联接。这样，运行机构的传动轴的转速与电动机的转速相同，一般是700～1500r/min。 分别驱动是由两套独立的无机械联系的运行机构组成。每套运行机构由电动机通过制动轮、联轴节、减速器与大车车轮联接，省去了中间传动轴。但分别驱动的运行机构是用两台同样型号的电动机，用同一控制器控制。 分别驱动与集中驱动相比，自重较轻，安装和维护方便，实践证明使用效果良好。目前我国生产的桥式起重机大部分采用分别驱动方式。 小车运行机构由小车架、小车移行机构和提升机构组成。小车架由钢板焊成，其上装 起重机的电气控制系统 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT- 起重机的电气控制系统 一、概述 起重机钢结构负责载荷支承；起重机机构负责动作运转；起重机机构动作的起动、运转、换向和停止等均由电气或液压控制系统来完成，为了起重机运转动作能平稳、准确、安全可靠是离不开电气有效的传动、控制与保护。 二、起重机电气传动 起重机对电气传动的要求有：调速、平稳或快速起制动、纠偏、同步保持、机构间的动作协调、吊重止摆等。其中调速常作为重要要求。一般起重机的调速性能是较差的，当需要准确停车时，司机只能采取“点车”的操纵方法，如果“点车”次数很多，不但增加了司机的劳动强度，而且由于电器接电次数和电动机起动次数增加，而使电器、电动机工作年限大为缩短，事故增多，维修量增大。 有的起重机对准确停车要求较高，必须实行调速才能满足停准要求。有的起重机要采用程序控制、数控、遥控等，这些技术的应用，往往必须在实现了调速要求后，才有可能。由于起重机调速绝大多数需在运行过程中进行，而且变化次数较多，故机械变速一般不太合适，大多数需采用电气调速。 电气调速分为两大类：直流调速和交流调速。 直流调速有以下三种方案： 固定电压供电的直流串激电动机，改变外串电阻和接法的直流调速； 可控电压供电的直流发电机——电动机的直流调速； 可控电压供电的晶闸管供电——直流电动机系统的直流调速。 直流调速具有过载能力大、调速比大、起制动性能好、适合频繁的起制动、事故率低等优点。缺点是系统结构复杂、价格昂贵、需要直流电源等。 交流调速分为三大类：变频、变极、变转差率。 变频调速技术目前已大量地应用到起重机的无级调速作业当中，电子变压变频 调速系统的主体——变频器已有系列产品供货。 变极调速目前主要应用在葫芦式起重机的鼠笼型双绕组变极电动机上，采用改 变电机极对数来实现调速。 变转差率调速方式较多，如改变绕线异步电动机外串电阻法、转子晶闸管脉冲 调速法等。 除了上述调速以外还有双电机调速、液力推动器调速、动力制动调速、转子脉冲调速、蜗流制动器调速、定子调压调速等等。 三、起重机的自动控制 （一）可编程控制器 程序控制装置一般由电子数字控制系统组成，其程序自动控制功能主要由可编程控制器来实现。 （二）自动定位装置 起重机的自动定位一般是根据被控对象的使用环境、精度要求来确定装置的结构形式。自动定位装置通常使用各种检测元件与继电接触器或可编程序控制器，相互配合达到 起重机的电气控制系统 一、概述 起重机钢结构负责载荷支承；起重机机构负责动作运转；起重机机构动作的起动、运转、换向和停止等均由电气或液压控制系统来完成，为了起重机运转动作能平稳、准确、安全可靠是离不开电气有效的传动、控制与保护。 二、起重机电气传动 起重机对电气传动的要求有：调速、平稳或快速起制动、纠偏、同步保持、机构间的动作协调、吊重止摆等。其中调速常作为重要要求。一般起重机的调速性能是较差的，当需要准确停车时，司机只能采取“点车”的操纵方法，如果“点车”次数很多，不但增加了司机的劳动强度，而且由于电器接电次数和电动机起动次数增加，而使电器、电动机工作年限大为缩短，事故增多，维修量增大。 有的起重机对准确停车要求较高，必须实行调速才能满足停准要求。有的起重机要采用程序控制、数控、遥控等，这些技术的应用，往往必须在实现了调速要求后，才有可能。由于起重机调速绝大多数需在运行过程中进行，而且变化次数较多，故机械变速一般不太合适，大多数需采用电气调速。 电气调速分为两大类：直流调速和交流调速。 直流调速有以下三种方案： 固定电压供电的直流串激电动机，改变外串电阻和接法的直流调速； 可控电压供电的直流发电机——电动机的直流调速； 可控电压供电的晶闸管供电——直流电动机系统的直流调速。 直流调速具有过载能力大、调速比大、起制动性能好、适合频繁的起制动、事故率低等优点。缺点是系统结构复杂、价格昂贵、需要直流电源等。 交流调速分为三大类：变频、变极、变转差率。 变频调速技术目前已大量地应用到起重机的无级调速作业当中，电子变压变频 调速系统的主体——变频器已有系列产品供货。 变极调速目前主要应用在葫芦式起重机的鼠笼型双绕组变极电动机上，采用改 变电机极对数来实现调速。 变转差率调速方式较多，如改变绕线异步电动机外串电阻法、转子晶闸管脉冲 调速法等。 除了上述调速以外还有双电机调速、液力推动器调速、动力制动调速、转子脉冲调速、蜗流制动器调速、定子调压调速等等。 三、起重机的自动控制 （一）可编程控制器 程序控制装置一般由电子数字控制系统组成，其程序自动控制功能主要由可编程控制器来实现。 （二）自动定位装置 起重机的自动定位一般是根据被控对象的使用环境、精度要求来确定装置的结构形式。自动定位装置通常使用各种检测元件与继电接触器或可编程序控制器，相互配合达到自动 1 引言（或绪论） 1．1 课题简介 本次毕业设计课题为“20/5t桥式起重机电气控制系统设计”。其主要任务是将接触-继电器控制的传统桥式起重机利用PLC进行改造。用到的实验台是THJPES-2型机床PLC电气控制实训考核装置，所以本次任务的重点是完成模拟实验。本次设计的控制部分主要是西门子S7-200 PLC系统，并结合STEP7软件进行了简单的控制编程。1．2桥式起重机在现代工业中的发展情况 桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化重要的工具和设备。所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。 经过多年的发展，我国桥式起重机的应用不断扩大，随着技术进步，针对实际中桥式起重机的恶劣工作坏境及长时间超负荷作业而导致的事故，为桥式起重机改造提出了新的要求，以便在实际操作更加安全、更加高效。 1．3PLC在工业自动控制中的应用 可编程程序控制器简称PLC，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微机处理器为核心用作数字控制的专用计算机。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很简单。PLC现已成为现代工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通讯联网功能等优异性能，日益取代由大量中间继电器组成的传统继电—接触器控制系统在机械、化工、冶金等行业中的重要作用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。微电子技术与计算机技术的结合，使PLC 的功能变得更加强大，通过可编程控制的实现，为PLC 增添了使用上的灵活性。目前PLC 应用范围之广，在工业自动控制中发挥着不可替代的重要作用，钢铁、化工、石油、机械制造、汽车等领域对PLC 的依赖程度也越来越高。控制模式的多样化发展是PLC 进步的成果之一，也是PLC 起重机的电气控制系统 The manuscript was revised on the evening of 2021 起重机的电气控制系统 一、概述 起重机钢结构负责载荷支承；起重机机构负责动作运转；起重机机构动作的起动、运转、换向和停止等均由电气或液压控制系统来完成，为了起重机运转动作能平稳、准确、安全可靠是离不开电气有效的传动、控制与保护。 二、起重机电气传动 起重机对电气传动的要求有：调速、平稳或快速起制动、纠偏、同步保持、机构间的动作协调、吊重止摆等。其中调速常作为重要要求。一般起重机的调速性能是较差的，当需要准确停车时，司机只能采取“点车”的操纵方法，如果“点车”次数很多，不但增加了司机的劳动强度，而且由于电器接电次数和电动机起动次数增加，而使电器、电动机工作年限大为缩短，事故增多，维修量增大。 有的起重机对准确停车要求较高，必须实行调速才能满足停准要求。有的起重机要采用程序控制、数控、遥控等，这些技术的应用，往往必须在实现了调速要求后，才有可能。由于起重机调速绝大多数需在运行过程中进行，而且变化次数较多，故机械变速一般不太合适，大多数需采用电气调速。 电气调速分为两大类：直流调速和交流调速。 直流调速有以下三种方案： ?固定电压供电的直流串激电动机，改变外串电阻和接法的直流调 速； ?可控电压供电的直流发电机——电动机的直流调速； ?可控电压供电的晶闸管供电——直流电动机系统的直流调速。 直流调速具有过载能力大、调速比大、起制动性能好、适合频繁的起制动、事故率低等优点。缺点是系统结构复杂、价格昂贵、需要直流电源等。 交流调速分为三大类：变频、变极、变转差率。 ?变频调速技术目前已大量地应用到起重机的无级调速作业当中，电 子变压变频调速系统的主体——变频器已有系列产品供货。 ?变极调速目前主要应用在葫芦式起重机的鼠笼型双绕组变极电动机 上，采用改变电机极对数来实现调速。 ?变转差率调速方式较多，如改变绕线异步电动机外串电阻法、转子 晶闸管脉冲调速法等。 除了上述调速以外还有双电机调速、液力推动器调速、动力制动调速、转子脉冲调速、蜗流制动器调速、定子调压调速等等。 三、起重机的自动控制 （一）可编程控制器 程序控制装置一般由电子数字控制系统组成，其程序自动控制功能主要由可编程控制器来实现。 （二）自动定位装置 起重机的自动定位一般是根据被控对象的使用环境、精度要求来确定装置的结构形式。自动定位装置通常使用各种检测元件与继电接触器或可编程序控制器，相互配合达到自动定位的目的。 起重機的電氣控制系統 起重機鋼結構負責載荷支承；起重機機構負責動作運轉；起重機機構動作的起動、運轉、換向和停止等均由電氣或液壓控制系統來完成，為了起重機運轉動作能平穩、準確、安全可靠是離不開電氣有效的傳動、控制與保護。 1.起重機電氣傳動 起重機對電氣傳動的要求有：調速、平穩或快速起制動、糾偏、保持同步、機構間的動作協 調、吊重止擺等。其中調速常作為重要要求。 一般起重機的調速性能是較差的，當需要準確停車時，司機只能採取“點車”的操縱方法，如果“點車”次數很多，不但增加了司機的勞動強度，而且由於電器接電次數和電動機起動次數增加，而使電器、電動機工作年限大為縮短，事故增多，維修量增大。 有的起重機對準確停車要求較高，必須實行調速才能滿足停准要求。有的起重機要採用 程式控制、數控、遙控等，這些技術的應用，往往必須在實現了調速要求後，才有可能。 由於起重機調速絕大多數需在運行過程中進行，而且變化次數較多，故機械變速一般不太 合適，大多數需採用電氣調速。電氣調速分為二大類：直流調速和交流調速。 直流調速有以下三種方案：固定電壓供電的直流串激電動機，改變外串電阻和接法的直流調速；可控電壓供電的直流發電機———電動機的直流調速；可控電壓供電的晶閘管供電———直流電動機系統的直流調速。直流調速具有超載能力大、調速比大、起制動性能好、適合頻繁的起制動、事故率低等優點。缺點是系統結構複雜、價格昂貴、需要直流電源等。 交流調速分為三大類：變頻、變極、變轉差率。 調頻調速技術目前已大量地應用到起重機的無級調速作業當中，電子變壓變頻調速系統 的主體———變頻器已有系列產品供貨。 變極調速目前主要應用在葫蘆式起重機的鼠籠型雙繞組變極電動機上，採用改變電機極 對數來實現調速。 變轉差率調速方式較多，如改變繞線非同步電動機外串電阻法、轉子晶閘管脈衝調速法等。 除了上述調速以外還有雙電機調速、液力推動器調速、動力制動調速、轉子脈衝調速、蝸流 制動器調速、定子調壓調速等等。 2.起重機的自動控制 可編程序控制器———程式控制裝置一般由電子數字控制系統組成，其程式自動控制功能主要由可編程序控制器來實現。 自動定位裝置———起重機的自動定位一般是根據被控對象的使用環境、精度要求來確定裝置的結構形式。自動定位裝置通常使用各種檢測元件與繼電接觸器或可編程序控制器，相互配合達到自動定位的目的。 大車運行機構的糾偏和電氣同步———糾偏分為人為糾偏和自動糾偏。人為 Drive and Motor SolutionFor Cranes 起重机电气驱动系统 美国艾默生电气公司(以下简称〔merson，美国纽约证券交易所代码:EMR)是技术与工程领域的全球领袖，在商业、工业和消费者市场中，为全世界的客户开发并提供创新的解决方案。成立于1890年的〔merson，总部在美国密苏里州圣路易斯市·Emerson通过网络能源、过程管理、工业自动化、环境优化技术、商住解决方案等业务为工业、商业及消费者市场客户提供创新性的解决方案。 公司概览 全球财富500强企业，2011年第443位;2011财年营业收入242亿美元;公司总部位于美国，业务遍及全球150个国家，超过235家工厂，其中有155家工厂遍布全球。 艾默生工业自动化集团 艾默生工业自动化是〔merson公司所属业务品牌，提供技术领先的生产解决方案，包括机械、电力及超声波等，为全球多种多样的行业提供最先进的工业自动化方案。该业务品牌广泛的产品和系统应用于生产过程和设备，包括运动控制系统、物料连接、精密清洗、物料测试、液压控制阀、交流发电机、马达、机械动力传输驱动器和轴承等。 主要产品和服务 Control Techniques(CT):交、直流驱动器、伺服驱动器、电源变换装置; Leroy Somer(利莱森玛):发电机、电动机、制动器电机、齿轮电机; Power Transmission动力传动:联轴器、轴承 中国是〔merson在全球业务发展最快的地区之一。自2002财年中国已成为〔merson仅次于美国的第二大市场。七十年代末，Emerson通过首个技术转让项目在中国发展业务。1992年在中国成立了第一家独资企业。1993年10月，Emerson。在上海成立了艾默生电气(中国)投资有限公司，这是第一家将投资性公司总部设在上海的美国公司。从那时起，Emerson在中国的投资有了实质性的增长公司2011财年的销售额达242亿美元。 Unidrive SP高性能交流直流驱动器 Unidrive SP是智能型驱动器的市场领导者，可做为独立变频器成柜，或灵活的组成工程型多传动系统。其灵活的控制模式包括: 开环矢量控制 闭环矢量控制 交流伺服控制，旋转电机或直线电机 有源主动整流AFE DC一DC整流器 6-12-18-24脉冲整流器 Mentor MP Mentor MP是艾默生C丁第五代直流驱动器产品，集成了来自全球顶级智能交流驱动型Unidrive SP的控制平台。这使Mentor MP成为目前最先进的直流驱动器，具有最佳性能和灵活的系统连接功能。 起重机得电气控制系统 一、概述 起重机钢结构负责载荷支承;起重机机构负责动作运转;起重机机构动作得起动、运转、换向与停止等均由电气或液压控制系统来完成,为了起重机运转动作能平稳、准确、安全可靠就是离不开电气有效得传动、控制与保护。 二、起重机电气传动 起重机对电气传动得要求有:调速、平稳或快速起制动、纠偏、同步保持、机构间得动作协调、吊重止摆等。其中调速常作为重要要求。一般起重机得调速性能就是较差得,当需要准确停车时,司机只能采取“点车”得操纵方法,如果“点车”次数很多,不但增加了司机得劳动强度,而且由于电器接电次数与电动机起动次数增加,而使电器、电动机工作年限大为缩短,事故增多,维修量增大。 有得起重机对准确停车要求较高,必须实行调速才能满足停准要求。有得起重机要采用程序控制、数控、遥控等,这些技术得应用,往往必须在实现了调速要求后,才有可能。由于起重机调速绝大多数需在运行过程中进行,而且变化次数较多,故机械变速一般不太合适,大多数需采用电气调速。 电气调速分为两大类:直流调速与交流调速。 直流调速有以下三种方案: ?固定电压供电得直流串激电动机,改变外串电阻与接法得直流调速; ?可控电压供电得直流发电机——电动机得直流调速; ?可控电压供电得晶闸管供电——直流电动机系统得直流调速。 直流调速具有过载能力大、调速比大、起制动性能好、适合频繁得起制动、 事故率低等优点。缺点就是系统结构复杂、价格昂贵、需要直流电源等。 交流调速分为三大类:变频、变极、变转差率。 ?变频调速技术目前已大量地应用到起重机得无级调速作业当中,电子 变压变频调速系统得主体——变频器已有系列产品供货。 ?变极调速目前主要应用在葫芦式起重机得鼠笼型双绕组变极电动机 上,采用改变电机极对数来实现调速。 ?变转差率调速方式较多,如改变绕线异步电动机外串电阻法、转子晶闸 管脉冲调速法等。 除了上述调速以外还有双电机调速、液力推动器调速、动力制动调速、转子脉冲调速、蜗流制动器调速、定子调压调速等等。 三、起重机得自动控制 (一)可编程控制器 程序控制装置一般由电子数字控制系统组成,其程序自动控制功能主要由可编程控制器来实现。 (二)自动定位装置 起重机得自动定位一般就是根据被控对象得使用环境、精度要求来确定装置得结构形式。自动定位装置通常使用各种检测元件与继电接触器或可编程序控制器,相互配合达到自动定位得目得。 (三)纠偏与电气同步 1.纠偏 纠偏分为人为纠偏与自动纠偏。人为纠偏就是当偏斜超过一定值后,偏斜信号 ( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 桥式起重机点动控制电气回路 (通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process 桥式起重机点动控制电气回路(通用版) 1、概述 我公司下属机械汽车修理厂的检修车间有两台st／10．5m桥式起重机，专供检修机械及汽车时作起吊之用。由于检修汽车时发动机汽缸的找正，对电动葫芦的上升量及下降量的要求很严格，在某一位置时升降量必须很小，否则汽缸无法找正。这就要求电动葫芦必须具有点动控制，但从厂家购回来的电动葫芦设有此装置，它没有严格的升降量，这对于汽车发动机维修很不方便。由于这种实际操作的需要，我们对桥式起重机的电气控制系统进行改进，在上升及下降的电气回路中各增加一只中间继电器1ZJ（或2ZJ），同时增加一个组合开关LK，其工作原理是利用交流接触器和中间继电器得电的时间差，从而实现点动控制。 2、电路的改装方法 改装后的电气线路图，虚线框内为增设部分。把中间继电器IZJ 的常闭辅助触点串人到原来的上升回路中，把上升回路继电器3C的常开触点和中间继电器IZJ的常开辅助触点并接后，再与LKl、2ZJ 的线圈串接并人上升国路中。同理，把中间继电器ZZJ的常闭辅助触点串人到原来的下降回路中，把下降四路继电器4C的常开触点和中间继电器ZZJ的常开辅助触点并接后再与LK.、ZZJ的线圈串接并人上升回路中。LKl、LK2为同一个组合开关LK的两对同向接点，当它们断开时此控制回路跟一般桥式起重机相同；当LK组合开关合上时LK组合开关的两组同向接点LKl、LK.同时接通，上升及下降回路处于点动控制状态。 3、工作原理 当总停开关KK合上时控制回路的总电源接通，交流接触器QC 由于线圈得电而动作，主电路中的QC主触点闭合，主回路的总电源接通，此时主回路及控制回路处于工作准备状态。 3．1不需要点动控制 当需要较大的升降量时把组合开关LK断开，即它的两组同向触点LKl、LK.断开。当按下3LA按钮时交流接触器3C的线圈得电，3C 毕业设计说明书（论文）第 1 页共27 页 1 引言（或绪论） 1．1 课题简介 本次毕业设计课题为“20/5t桥式起重机电气控制系统设计”。其主要任务是将接触-继电器控制的传统桥式起重机利用PLC进行改造。用到的实验台是THJPES-2型机床PLC电气控制实训考核装置，所以本次任务的重点是完成模拟实验。本次设计的控制部分主要是西门子S7-200 PLC系统，并结合STEP7软件进行了简单的控制编程。 1．2桥式起重机在现代工业中的发展情况 桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化重要的工具和设备。所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。 经过多年的发展，我国桥式起重机的应用不断扩大，随着技术进步，针对实际中桥式起重机的恶劣工作坏境及长时间超负荷作业而导致的事故，为桥式起重机改造提出了新的要求，以便在实际操作更加安全、更加高效。 1．3 PLC在工业自动控制中的应用 可编程程序控制器简称PLC，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微机处理器为核心用作数字控制的专用计算机。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电器操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达形式，形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很简单。PLC现已成为现代工业控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通讯联网功能等优异性能，日益取代由大量中间继电器组成的传统继电—接触器控制系统在机械、化工、冶金等行业中的重要作用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。微电子技术与计算机技术的结合，使PLC 的功能变得更加强大，通过可编程控制的实现，为PLC 增添了使用上的灵活性。目前PLC 应用范围之广，在工业自动控制中发挥着不可替代的重要作用，钢铁、化工、石油、机械制造、汽车等领域对PLCPLC进步的成果之一，也是PLC 的依赖程度也越来越高。控制模式的多样化发展是 毕业设计说明书（论文）第 2 页共27 页起重机的电气控制
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