卷扬机调速系统设计文档格式.docx
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姓名:
林XXX
完成日期:
2014-06-16
指导教师:
万军
景德镇陶瓷学院
电力电子与电机拖动综合课程设计任务书
姓名__班级 指导老师
设计课题:
设计任务与要求
基本要求:
1.控制对象:
三相异步电动机,电源:
三相交流电源380v
2.功率:
40kw
3.调速范围:
5:
1
4.稳态精度:
3%---8%
5.正反转控制:
人工手动控制正反转,注重安全
设计步骤
1、查阅相关资料;
2、总体方案设计与论证;
3、单元电路的设计;
4、元器件选择与参数计算;
5、绘制原理图(A4号图纸,计算机绘图);
6、撰写设计说明书(A4号纸打印),字数不少于3000。
参考文献
[1]电力电子技术 西安交通大学 王兆安 黄俊 主编 第4版2000.1
[2]电机拖动基础 许建国 主编2004.8
[3]工厂电气控制技术 方承远 张振国 第3版2006.7
[4]电动机变频调速图解 张燕宾 李鹤轩 2003
[5]上海电机(集团)公司南洋电机厂.技术手册[Z],2000.作者简介:
富巍(1963-),男,黑龙江齐齐哈尔人,淮海工学院电子工程系副教授,硕士,主要研究方向为计算机控制技术。
[6]电动机控制 黄立培 主编 -北京:
清华大学出版社,2003
教研室主任签字:
年月日
1.摘要………………………………………………………………………4
2.卷扬机的基本结构和工作特点…………………………………………4
3.交流电动机的调速传动…………………………………………………4
4.控制系统原理分析………………………………………………………6
5.主电路杭干扰措施………………………………………………………8
6.变频器的调速控制………………………………………………………11
7.结论………………………………………………………………………14
8.参考文献…………………………………………………………………14
摘要
“卷扬机变频操控系统”是专门针对金矿竖井作业中罐笼升降而设计开发的拖动控制系统。
该系统主要用于卷扬机电机的拖动调速,充分考虑了低速力矩、空停制动和安全保护等问题,可以取消原交流绕线电动机,电机碳刷和滑环不再存在,取消原用于调速的接触器及大功率电阻排。
彻底杜绝了原调速系统维修成本高、维护工作量大、能耗高、调速性差的缺陷。
本文给出了一种基于矢量控制的异步电机变频调速系统实现方案。
变频调速的主电路设计是带有特殊性的电力电路设计,既要遵守电力设计的一般规律,也要考虑变频调速系统的特殊情况,同时针对制目的选择变频器,通过控制端子实现的控制系统功能,正确设置命令和频率源等参数,采用PLC控制保证调速控制精度,考虑控制电路的抗干扰措施,对硬、软件进行了优化设计,从而保证了系统控制的实时性和安全性。
关键词:
上料卷扬机;
PLC变频器;
变频调速
1.1卷扬机的基本结构和工作特点:
卷扬机(又叫绞车/电葫芦)是由人力或机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。
可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。
现在基本上都是电动葫芦,电动卷扬机是由电动机、传动机构和卷筒或链轮组成,分钢丝绳电动葫芦和环链电动葫芦两种。
工作特点:
其工作特点是:
(1)能够频繁起动、制动、停车、反向,转速平稳,过渡时间短;
(2)能按照一定的速度图运行;
(3)能够广泛地调速,调速范围一般为0.5~3.5m/s,目前料车最大线速度可达3.8m/s。
(4)系统可靠工作。
在进入曲轨段及离开料坑时不能有冲击,确保终点位置准确停车。
5.对拖动系统的要求.
1.2
交流电动机的调速传动
1.2.1
调速传动的运动方程
调速传动系统中旋转运动时,其旋转运动方程为
式中T—驱动转矩(N²
m);
Tz一负载转矩,即阻转矩((N²
Jdω/dt—惯性转矩(N²
ω—电动机的角速度(rad/s);
J—折算到电动机轴上的总转动惯量(kg.m'
),由式((1-2)表示
式中G—旋转部分的重量((N);
D—惯性体直径(m);
将式(1-1)中的角速度。
(rad/s)变为速度n
(r/min)表示
2
控制系统原理分析
3控制系统设计
3.1卷扬机施动系统要求
3.1.1卷扬机电动机运行状态分析
3.2变频调速系统主电路设计
这里所说的主电路,是指以传递功率为主要任务的电气回路。
在变频调速系统中,主电路大致可以分为三个基本部分:
电源输入、输出到电动机电路、制动电路。
3.2.1输入输出电路主体功能设计
3.2.2
主电路杭干扰措施
结论:
卷扬机必须维持连续生产,工作节奏快且效率高,要求动作必须快速、准确并承受相当恶劣工作环境。
本文提出了其交流传动方案,采用变频调速方案构成了一套新型卷扬机控制系统。