《交流調(diào)速系統(tǒng)與變頻器應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)報(bào)告起重機(jī)大、小車(chē)行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、河南機(jī)電專(zhuān)科學(xué)院a河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)課程名稱(chēng)： 交流調(diào)速系統(tǒng)與變頻器應(yīng)用 課題名稱(chēng)：起重機(jī)大、小車(chē)行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系部名稱(chēng)： 自動(dòng)控制系 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 2011年 12月03日 1、設(shè)計(jì)思路和方案選擇1.1設(shè)計(jì)思路起重機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)主要有起升機(jī)構(gòu)，大車(chē)，小車(chē)行走機(jī)構(gòu)電機(jī)主要采用線(xiàn)繞式異步電動(dòng)機(jī)及鼠籠式異步電機(jī)。尤其是行走機(jī)構(gòu)一般采用鼠籠式異步電機(jī)，起動(dòng)時(shí)沖擊電流大，設(shè)備沖擊嚴(yán)重，影響設(shè)備使用壽命及定位精度。 近年來(lái)隨著變頻器技術(shù)的發(fā)展，其可靠性大大提高，生產(chǎn)成本降低，以及優(yōu)越的啟動(dòng)制動(dòng)控制特性，在各種行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在起重機(jī)的升起機(jī)構(gòu)中采用變頻器驅(qū)動(dòng)后，

2、就可以用鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)取代繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防護(hù)等級(jí)高，維護(hù)動(dòng)作量小，可控性高適合在較惡劣環(huán)境下工作。由于變頻器在驅(qū)動(dòng)時(shí)，頻率和電壓都是按一定比例一定頻率逐步上升或下降，因此使電機(jī)起動(dòng)沖擊電流小，速度變化非常平穩(wěn)，操作人員操作非常舒適。起升，行走定位也較準(zhǔn)確，提高了生產(chǎn)效率。1.2方案選擇根據(jù)起重機(jī)驅(qū)動(dòng)的特性和技術(shù)要求，采用帶測(cè)速反饋接口的mm440系列變頻器作為起升機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，mm440系列變頻器作為大，小車(chē)行走機(jī)構(gòu)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，mm440系列是一種通用性矢量控制變頻器，功能強(qiáng)，價(jià)格低，完全滿(mǎn)足行走機(jī)構(gòu)的要求，因此強(qiáng)烈推薦用戶(hù)選用該系列變頻器。起重機(jī)大車(chē)運(yùn)行方向

3、有前后，小車(chē)方向有左右要求，根據(jù)運(yùn)行速度要求又分為14擋，加減速時(shí)間為36秒，通常小車(chē)采用一臺(tái)電機(jī)，而大車(chē)行走機(jī)構(gòu)采用24臺(tái)電機(jī)，大小車(chē)本身慣性也比較大，為防止電機(jī)被倒拖處于發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生過(guò)電壓，因此大小車(chē)變頻器都配備了制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻來(lái)釋放能量。起重機(jī)整個(gè)電氣系統(tǒng)由s7200系列plc進(jìn)行控制，變頻器通過(guò)開(kāi)關(guān)量端子接受plc控制信號(hào)。 2、硬件電路設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)連接圖 大車(chē)行走驅(qū)動(dòng)電路連接圖 小車(chē)行走驅(qū)動(dòng)電路連接圖2.2系統(tǒng)原理圖3、參數(shù)設(shè)置及i/o地址分配3.1變頻器主要參數(shù)及設(shè)置首先將所有電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)輸入p0304p0311，大車(chē)變頻器應(yīng)輸入幾個(gè)電機(jī)的總電流及總功率，并且大車(chē)變頻器帶有幾

4、個(gè)電機(jī)時(shí)應(yīng)運(yùn)行于線(xiàn)性頻率/電壓特性，14檔速度變化采用固定頻率設(shè)定，1擋=5hz,2檔=10hz，3檔=25hz,4檔=50hz,根據(jù)檔位的不同輸出頻率是各個(gè)固定頻率的迭加，同時(shí)利用變頻器的制動(dòng)器接通，斷開(kāi)功能由rl2輸出繼電器觸點(diǎn)控制機(jī)械制動(dòng)器，使行走機(jī)構(gòu)在停止時(shí)不會(huì)由于外力而隨意移動(dòng)。主要參數(shù)機(jī)器設(shè)置如下： 參數(shù)號(hào)參數(shù)值說(shuō)明p07005p10005通過(guò)com鏈路uss設(shè)定p10606加速時(shí)間p10616減速時(shí)間p121010故障復(fù)位p10015固定頻率5p100215固定頻率4p100325固定頻率3p13001fcc特性p13001v/f特性p2000100基準(zhǔn)頻率p20111、2變頻器

5、地址（打車(chē)時(shí)設(shè)置為1，小車(chē)時(shí)設(shè)置為2）3.2 plc i/o地址分配參數(shù)地址說(shuō)明參數(shù)地址說(shuō)明i0.0電源開(kāi)關(guān)i0.1大車(chē)使動(dòng)開(kāi)關(guān)i0.2大車(chē)運(yùn)行方向開(kāi)關(guān)i0.3小車(chē)使動(dòng)開(kāi)關(guān)i0.4小車(chē)運(yùn)行方向i0.5滑動(dòng)至停止i0.6迅速停止i0.7確認(rèn)變頻器的故障i1.11擋速度開(kāi)關(guān)i1.22檔速度開(kāi)關(guān)i1.33檔速度開(kāi)關(guān)i1.44檔速度開(kāi)關(guān)vw1001檔輸出頻率vw101固定頻率5vw102固定頻率4vw103固定頻率3vd200速度設(shè)定值4、軟件設(shè)計(jì)4.1上電處理每次上電后，固定頻率50、固定頻、40固定頻率30分別寫(xiě)入vw100、vw101、vw102、vw103。4.2大車(chē)部分大車(chē)的運(yùn)行控制開(kāi)關(guān)i0

6、.1動(dòng)作，大車(chē)可以向前運(yùn)行；當(dāng)大車(chē)方向控制開(kāi)關(guān)i0.2動(dòng)作，大車(chē)改變運(yùn)行方向向后運(yùn)行，當(dāng)i0.1不動(dòng)作時(shí)大車(chē)停止運(yùn)行。開(kāi)關(guān)i1.1 、i1.2 、i1.3 、i1.4分別是1檔、2檔、3檔、4檔的控制開(kāi)關(guān)，不同檔位運(yùn)行時(shí)是各個(gè)固定頻率的迭加。4.3小車(chē)部分小車(chē)的運(yùn)行控制開(kāi)關(guān)i0.3動(dòng)作，小車(chē)可以向左運(yùn)行；當(dāng)小車(chē)方向控制開(kāi)關(guān)i0.4動(dòng)作，小車(chē)改變運(yùn)行方向向后運(yùn)行，當(dāng)i0.1不動(dòng)作時(shí)小車(chē)停止運(yùn)行。開(kāi)關(guān)i1.1、i1.2 、i1.3 、i1.4分別是1檔、2檔、3檔、4檔的控制開(kāi)關(guān)，不同檔位運(yùn)行時(shí)是各個(gè)固定頻率的迭加。5、心得體會(huì)起重機(jī)采用變頻器驅(qū)動(dòng)后使整機(jī)性能呢個(gè)有較大的提高，如起升及行走平滑，穩(wěn)

7、定，被吊物件定位準(zhǔn)確，根據(jù)需要上下，左右，前后操作都可以無(wú)級(jí)調(diào)速，適應(yīng)各種使用場(chǎng)合，加上變頻器自身保護(hù)性能齊全，如過(guò)流，過(guò)壓，過(guò)載等都能及時(shí)報(bào)警及停止，減少起重機(jī)故障。提高了安全性能。同時(shí)，變頻器具有限流作用，可以減少起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，有利于車(chē)間其他設(shè)備正常運(yùn)行。附錄a plc 控制程序附錄b 參考資料1王永華 . 現(xiàn)代電氣控制及plc應(yīng)用技術(shù) . 北京航空航天大學(xué)出版社2田效伍 . 交流調(diào)速系統(tǒng)與變頻器應(yīng)用3西門(mén)子mm440變頻器參數(shù)表4西門(mén)子s7-200系統(tǒng)手冊(cè)u(píng)t2apodfxxc02gybkskcww97mrqqwhoj5tl15zt6jipyytycummtarp3v1n5luiz

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