牽引機(jī)的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料

1、牽引機(jī)的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要 如今，很多工廠的老式的起重設(shè)備面臨著一個(gè)缺點(diǎn)：大多部分的貨物和集裝箱在上升的過(guò)程中都是只能懸掛在一點(diǎn)，老式的起重設(shè)備只能控制貨物在豎直的方向移動(dòng)，而不能讓貨物在其他方向移動(dòng)，同時(shí)有一些外力對(duì)貨物在上升的過(guò)程也有很大的影響，使貨物在上升時(shí)不穩(wěn)定而左右不停的擺動(dòng)，從而引起安全的威脅。目前，我們國(guó)家大多的工廠中的牽引機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)還是在用串激直流電動(dòng)機(jī)，可是，這種調(diào)速方法不是萬(wàn)能的，在調(diào)速的同時(shí)串聯(lián)在電路中的電阻也在消耗很大一部分的電量，不僅耗能,費(fèi)時(shí),效率低,而且容易造成電網(wǎng)的污染。由于交流異步電動(dòng)機(jī)具有很多特點(diǎn)，例如簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，高效率，較小的維修量。所以作為起重機(jī)的牽

2、引電機(jī)是一種非常合適的選擇。 本文通過(guò)分析牽引機(jī)在運(yùn)行時(shí)負(fù)載情況,使用了交流變頻調(diào)速技術(shù), 設(shè)計(jì)恒扭矩牽引機(jī)構(gòu)變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng), 確定了變頻器的種類與電動(dòng)機(jī)的容量大小以及傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比的比值.在文章中還對(duì)變頻器控制牽引機(jī)當(dāng)中的電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的頻率大小和電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的性能方面做了大量的計(jì)算和研究。關(guān)鍵詞：牽引機(jī)機(jī)構(gòu) ，交流電機(jī)， 變頻調(diào)速， 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Abstract In view of the traditional lifting equipment a deficiency: the weight is hanging on, lifting equipment can only cont

3、rol the weight on the vertical axis movement, and can't control the movement of the weight in the other direction, at the same time in the process of lifting is strongly influenced by the external force, easy to cause the motion of the weight, leading to a threat. Therefore, in this paper, the r

4、ope traction device in container lifting applications made certain theoretical research. At present our country most of the motor tractor has also been used series dc motor speed control, the speed adjustment way is magnitude, speed regulation from time to tome a lot of power consumption on the seri

5、es resistance, not only time consuming, energy consumption, low efficiency, and easy to pollute the power grid. Ac asynchronous motor with its simple structure, high efficiency, small amount of maintenance and serve as a crane of the traction motor is a very appropriate choice. The new container lif

6、ting equipment, traction mechanism to the low speed transmission function of the goods. In order to ensure the continuous, uniform and reliable, low speed conveyor drive system with a hard mechanical properties. By analyzing traction institutions run load conditions, this paper USES ac frequency con

7、version speed regulation technology, design the frequency control of motor speed drive system of constant torque drawing mechanism, and determine the capacity of the inverter and motor and gear transmission ratio. In this paper, and the starting characteristics of variable frequency traction motor a

8、nd start frequency range is analyzed and studied, determining the optimal starting frequency range, and discusses the compensation voltage "effect on the starting torque etc. Running results show that the design of the driving system is reasonable and meet the technological requirements。Keyword

9、s: tractor institutions, ac motor, frequency control of motor speed, starting torque目錄摘要IAbstractII第一章 緒論111課題研究的背景及意義112研究概況2121繩牽引串聯(lián)機(jī)構(gòu)2122繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)313本論文主要研究的內(nèi)容4第二章 牽引機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)52.1 牽引機(jī)用途52.2 牽引機(jī)工作原理52.3牽引機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)62.4牽引機(jī)在起重機(jī)中的數(shù)據(jù)82.5主要技術(shù)參數(shù)：112.6 使用和維護(hù)11第三章 變頻器的選擇123.1變頻器的工作原理12 3.2 變頻器的基本參數(shù)及常規(guī)調(diào)試方法12

10、3.2.1 加減速時(shí)間12 3.2.2轉(zhuǎn)矩提升13 3.2.3 電子熱過(guò)載保護(hù) 13 3.2.4 頻率限制13 3.2.5 偏置頻率133.3 尺寸標(biāo)注：133.4額外的檢查143.5 標(biāo)注尺寸的制動(dòng)電阻器14第四章 電動(dòng)機(jī)的選擇174.1 選擇一個(gè)齒輪減速電動(dòng)機(jī)174.2選擇電機(jī)184.3 重新計(jì)算選擇電動(dòng)機(jī)194.4檢查耐防滑20第五章 減速箱235.1減速器簡(jiǎn)介235.2 減速器的工作原理235.3 減速器的作用235.4減速器的主要結(jié)構(gòu)235.5 齒輪、螺紋及標(biāo)準(zhǔn)件的測(cè)量及傳動(dòng)比計(jì)算方法27結(jié)論30致謝31考參文獻(xiàn)32附錄MM440變頻

11、器端口接線圖33 第1章 緒論11課題研究的背景及意義 我國(guó)是個(gè)濱海國(guó)家，大陸海岸線長(zhǎng)達(dá)18萬(wàn)多公里，東部沿海地區(qū)11個(gè)省、區(qū)中，包含了十四個(gè)開(kāi)放城市、四個(gè)經(jīng)濟(jì)特區(qū)、三個(gè)三角洲、三個(gè)半島和個(gè)特區(qū)省。沿海地區(qū)有著發(fā)展海洋運(yùn)輸業(yè)的良好自然條件和經(jīng)濟(jì)環(huán)境，是本世紀(jì)內(nèi)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)和外引內(nèi)聯(lián)的主要窗口。沿海運(yùn)輸幾乎承擔(dān)了我國(guó)海洋運(yùn)輸全部客、貨運(yùn)量的60。在遠(yuǎn)洋運(yùn)輸方面，我國(guó)船隊(duì)如今已成為一支具有相當(dāng)規(guī)模的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸力量。遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船隊(duì)的結(jié)構(gòu)和船舶類型也日益齊全合理，多用途船、集裝箱船等各式船舶應(yīng)有盡有?，F(xiàn)在，海洋運(yùn)輸已經(jīng)關(guān)系一國(guó)的發(fā)展前景。為此，我國(guó)已確定要把我國(guó)發(fā)展成國(guó)際海洋運(yùn)輸?shù)拇髧?guó)、強(qiáng)國(guó)。為

12、了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要建設(shè)具有競(jìng)爭(zhēng)力的港口、碼頭，而具有高效率的集裝箱吊裝設(shè)備是必不可少的一環(huán)。 對(duì)于傳統(tǒng)的集裝箱起重設(shè)備來(lái)講，起重機(jī)的重物是懸掛于一點(diǎn)上，只能控制物體沿垂直軸方向的運(yùn)動(dòng)，而不能控制重物在其它方向的運(yùn)動(dòng)，起吊重物的控制是靠起重機(jī)操作者的技術(shù)，有時(shí)還要靠工人在下面用綁在起吊重物上的繩索來(lái)進(jìn)行輔助定位，而這對(duì)下面的工人是很危險(xiǎn)的。為此，迫切需要一種操縱簡(jiǎn)單、作業(yè)效率高的港口集裝箱吊裝設(shè)備。如下圖（1）所示為一個(gè)牽引式起重機(jī)。圖（1）采用繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)可以對(duì)重物自由度實(shí)現(xiàn)精確的智能控制，同現(xiàn)有的起重技術(shù)相比： (1)、提高了工作效率繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)起吊重物的精確控制，增強(qiáng)了對(duì)重

13、物操作的控制能力，而且繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度快，因此可以實(shí)現(xiàn)重物的快速運(yùn)輸和放置，提高作業(yè)效率。 (2)、提高了適應(yīng)工作環(huán)境的能力一方面對(duì)起吊重物的精確控制可以使起重機(jī)在有大風(fēng)浪的惡劣工作環(huán)境下，船體顛簸嚴(yán)重時(shí)仍能有效地放置重物；另一方面由于繩牽引機(jī)構(gòu)是由支架支撐的，而支架可以安放在地面的幾個(gè)點(diǎn)上，所以能夠適應(yīng)多種表面情況，特別是能適應(yīng)復(fù)雜地形條件。 (3)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低機(jī)構(gòu)本身僅由電機(jī)、滑輪、繩索、桿件和鉸鏈等構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)很高的載荷自重比，成本較低。(4)、提高了安全性由于能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)起吊重物的準(zhǔn)確控制，不需要工人在下面進(jìn)行輔助操作，使得人、貨物、設(shè)備的安全性得到提高，對(duì)于有危

14、險(xiǎn)的放射性物質(zhì)等還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。(5)、對(duì)操作者要求降低由于控制的精確性并可以實(shí)現(xiàn)智能化，即使是新手也能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位控制，與此相關(guān)的技術(shù)還可以應(yīng)用到造船、橋梁建造、危險(xiǎn)廢物清理、油井滅火、登月車以及用飛機(jī)起吊重物等。正是因?yàn)槔K牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有這些特點(diǎn)，繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)很適合于做起重機(jī)構(gòu)。所以，繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)在集裝箱的吊裝方面有很誘人的應(yīng)用前景，對(duì)發(fā)展一種高效率的集裝箱吊裝設(shè)備具有很大的吸引力。12研究概況 121繩牽引串聯(lián)機(jī)構(gòu) 繩牽引串、并聯(lián)機(jī)構(gòu)是通過(guò)繩索將機(jī)構(gòu)的原動(dòng)力處的運(yùn)動(dòng)或力轉(zhuǎn)換為動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)或力的裝置。其結(jié)構(gòu)的組成一般包括：機(jī)架、動(dòng)平臺(tái)、繩和滑輪以及一些輔助裝置。繩牽引串聯(lián)機(jī)構(gòu)與繩牽

15、引并聯(lián)機(jī)構(gòu)有一個(gè)共同的性質(zhì)：繩只能承受拉力而不能承受壓力。因此，對(duì)n自由度的末端執(zhí)行器來(lái)講，它需要n+l根繩牽引1。 Kobayashi2指出：繩牽引系統(tǒng)必須是力冗余的，其基本問(wèn)題是如何通過(guò)解決冗余性來(lái)得到正拉力向量。一個(gè)繩牽引串聯(lián)機(jī)構(gòu)定義為對(duì)任何一組力可控的關(guān)節(jié)力矩，有一個(gè)正拉力向量能在所有的關(guān)節(jié)上產(chǎn)生一個(gè)零力矩的機(jī)構(gòu)。這些結(jié)論也同樣適用于繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)。 Kobayashi在研究繩牽引串聯(lián)機(jī)構(gòu)的力可控問(wèn)題時(shí)發(fā)現(xiàn)：如果移去一些繩后，機(jī)構(gòu)的Jacobi矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣是不可約的，則系統(tǒng)是可控的。Kobayashi討論如何用冗余繩來(lái)調(diào)整剛度，得到的結(jié)論可直接用在繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)中。繩牽引串、并聯(lián)機(jī)構(gòu)

16、存在著另一個(gè)不同點(diǎn)：串聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)矩陣是不變的，要么總是可控的，要么完全不可控，與末端執(zhí)行器的位姿無(wú)關(guān)；并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)矩陣取決于動(dòng)平臺(tái)的位姿，機(jī)構(gòu)的主要問(wèn)題是如何尋找一個(gè)正拉力解。因此，對(duì)于并聯(lián)機(jī)構(gòu)，力可控性與冗余性問(wèn)題是次要的，如何尋找一個(gè)正拉力解才是重要的。 122繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu) 繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)是將若干驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)和力以繩為介質(zhì)，并行轉(zhuǎn)換為動(dòng)平臺(tái)(末端執(zhí)行器)的運(yùn)動(dòng)和力的封閉機(jī)械裝置。其組成元素包括：機(jī)架、驅(qū)動(dòng)器、繩、動(dòng)平臺(tái)、連接繩與動(dòng)平臺(tái)的關(guān)節(jié)和驅(qū)動(dòng)器與繩的關(guān)節(jié)。六自由度的繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)首先于20世紀(jì)80年代在美國(guó)提出。美國(guó)的SkycamTM公司3”副研制了一個(gè)用于相機(jī)系統(tǒng)的繩牽引并聯(lián)機(jī)

17、構(gòu)，讓相機(jī)作三個(gè)自由度的平動(dòng)運(yùn)動(dòng)。為了改造造船業(yè)中的起重機(jī)，從1989年起，NIST(National Institute of Standards and Technology)開(kāi)始了RoboCrane項(xiàng)目的研究工作，并不斷探索繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的潛在應(yīng)用前景。至今，已先后研制成功了用于起重、磨削、檢測(cè)、材料吊裝、機(jī)器入標(biāo)定、加工、船舶建設(shè)、海底打撈、廢物清理、石油油井的滅火等樣機(jī)45. 自20世紀(jì)80年代末期起，繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的概念在日本也逐漸流行起來(lái)。Kawamura等人對(duì)繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了多方面的分析，如：超高速控制分析、剛度分析和工作空間分析6，研制了超高速繩牽引并聯(lián)機(jī)器人FALCoN

18、一7，研究了繩拉力實(shí)時(shí)控制問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了基于繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的虛擬體育訓(xùn)練系統(tǒng)；提出了種基于“向量封閉”的方法來(lái)分析由繩牽引的rl繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間問(wèn)題7，研制了超大工作空間的繩牽引并聯(lián)機(jī)器人；開(kāi)發(fā)了安全性好，適合高速運(yùn)動(dòng)的基于繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的觸覺(jué)提示裝置8。Ming和Higuchi 9指出，由于繩只能承受拉力，不能承受壓力，故繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)必須采用冗余驅(qū)動(dòng)。Ming給出了完全約束定位機(jī)構(gòu)CRPM的基本分類，指出不完全定位機(jī)構(gòu)IRPM需要另外的力(如重力等)來(lái)進(jìn)行輔助定位。在德國(guó)，Maier10等對(duì)帶有串聯(lián)子系統(tǒng)的IRPM進(jìn)行了早期的研究，其工作的主要方面是研究逆解、動(dòng)力學(xué)和控制等問(wèn)題。Ve

19、rhoven和Hiller11從90年代末期開(kāi)始進(jìn)行基于Stewart平臺(tái)并聯(lián)機(jī)構(gòu)項(xiàng)目的研究，他們側(cè)重研究CRPM和RRPM，主要研究運(yùn)動(dòng)學(xué)正解、工作空問(wèn)和軌跡規(guī)劃等。 另外，還有很多其它國(guó)家也對(duì)繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出了濃厚的興趣，并進(jìn)行了一定的研究，例如：意大利、加拿大，韓國(guó)和法國(guó)等，并取得了一定的成績(jī)。我國(guó)從90年代中期開(kāi)始也對(duì)繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出了興趣，現(xiàn)在所知道的有有關(guān)繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)在大型望遠(yuǎn)鏡上的應(yīng)用12。東北大學(xué)和中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所合作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究13，研制了柔索驅(qū)動(dòng)三自由度球面并聯(lián)機(jī)構(gòu)。還有華僑大學(xué)鄭亞青的繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)若干關(guān)鍵理論問(wèn)題及其在風(fēng)洞支撐系統(tǒng)中的應(yīng)用研究。

20、隨著研究學(xué)者對(duì)繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)的研究不斷深入，繩牽引并聯(lián)機(jī)構(gòu)會(huì)在更加廣闊的范圍內(nèi)得到應(yīng)用。13本論文主要研究的內(nèi)容 本文主要講述了起重機(jī)牽引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成以及工作原理。講述了變頻器的工作原理，以及用變頻調(diào)速來(lái)控制牽引機(jī)的起停，正反轉(zhuǎn)。 第2章 牽引機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)2.1 牽引機(jī)用途 在起重機(jī)提升重物時(shí)避免起重設(shè)備只能控制重物在垂直軸方向的運(yùn)動(dòng)，必須對(duì)重物進(jìn)行導(dǎo)向和牽引。本裝備使用的是交流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，還有PLC可編程序的電腦控制，具有自動(dòng)化程度較高，簡(jiǎn)單的操作，穩(wěn)定的性能等特點(diǎn)，而且更加的安全，避免了工人在操作過(guò)程中可能發(fā)生的一些不必要的危險(xiǎn)。2.2 牽引機(jī)工作原理 圖2 圖2當(dāng)中的機(jī)器最主要是由三大部分

21、構(gòu)成的：第一部分是動(dòng)力裝置（也就是電動(dòng)機(jī)），第二部分是牽引機(jī)所行走的軌道，第三部分是夾料裝置。兩邊逐漸的開(kāi)關(guān)的讓位然后在配以逐漸開(kāi)線的弧形的夾片還帶反向的自鎖牙群就可以組成夾料裝置的夾口了：如圖2，首先牽引機(jī)用交流電機(jī)經(jīng)減速箱帶動(dòng)主軸的齒輪，然后主軸上的齒輪在把固定在軌道上的鐵鏈固定住，最后就能完成在直線方向上的來(lái)回移動(dòng)了，配低壓交流碟剎制動(dòng)。2.3牽引機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng) 1. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于變頻調(diào)速的設(shè)計(jì)，電路原理圖如下: 圖（3）變頻器MM440控制牽引機(jī)正反轉(zhuǎn)電氣傳動(dòng)圖 2.參數(shù)設(shè)置：（1）回復(fù)變頻器的出廠時(shí)的設(shè)置：P0010=30, P0970=1。（大概三分鐘）（2）交流電機(jī)的參數(shù)

22、設(shè)置：P0304, P0305, P0307, P0308, P0310, P0311。（根據(jù)電機(jī)的名牌輸入）（3）設(shè)置數(shù)字輸入控制參數(shù)：表2-1為設(shè)置數(shù)字輸入控制參數(shù)表參數(shù)功能P0700=1命令源選擇有端子排輸入P0701=1ON正轉(zhuǎn)，OFF停止P0702=1ON反轉(zhuǎn)，OFF停止P1000=2由鍵盤(pán)輸入設(shè)定值P1080=0電動(dòng)機(jī)運(yùn)行最低頻率P1082=50電動(dòng)機(jī)運(yùn)行最高頻率P1040=40設(shè)定鍵盤(pán)設(shè)定的頻率值 （4）設(shè)置模擬輸入控制參數(shù)表2-2為設(shè)置模擬輸入控制參數(shù)表參數(shù)功能P0700=2命令源選擇“由端子排輸入”P(pán)0701=1ON接通正轉(zhuǎn)，OFF停止P0702=2ON接通反轉(zhuǎn)，OFF停止P

23、1080=0電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最低頻率（Hz）P1082=50電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最高頻率（Hz）P1120=5斜坡上升時(shí)間（s）P1121=5斜坡下降時(shí)間（s）3. 正反轉(zhuǎn)控制 不同的變頻器有不同的端口，不同的端口能實(shí)現(xiàn)不同的功能，西門子MM440型號(hào)的變頻器也有很多的端口，通過(guò)這些端口可以實(shí)現(xiàn)很多神奇的功能。例如，如果用戶要求對(duì)電機(jī)可以進(jìn)行正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)，反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制，那么就可以通過(guò)MM440型變頻器的六個(gè)數(shù)字輸入端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果用戶要求正反轉(zhuǎn)的速度大小也可控，那么第一種方法是可以通過(guò)基本操作板BOP來(lái)設(shè)置，第二種方法是通過(guò)高級(jí)操作板AOP來(lái)設(shè)置，第三種方法是通過(guò)變頻器的模擬輸入端來(lái)控制。如圖3所

24、示，端口3，4和端口10,11是變頻器MM440為用戶提供的兩對(duì)模擬輸入端口。操作步驟：（a）用戶首先要按電路圖連接電路，用戶一定要反復(fù)的按電路圖確認(rèn)接線正確后在關(guān)上變頻器MM440的空氣開(kāi)關(guān)Q。（b）用戶第二步需要做的是按下P鍵后恢復(fù)變頻器出廠時(shí)的值。（c）用戶第三步是設(shè)置電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。（設(shè)置P0010=0，好讓變頻器處于隨時(shí)可以工作的狀態(tài)下）。（d）用戶第四步是設(shè)置模擬信號(hào)操作控制的參數(shù)。 1）電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕SB1被按下時(shí)，數(shù)字輸入端口為5的就是ON，這時(shí)是由變頻器的外接電位器RP1端口來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，大小在0v與10v之間不斷變化的模擬電壓信號(hào)和大小在

25、0與50Hz不斷變化的變頻器的頻率相對(duì)應(yīng)。電位器RP1端口的作用是控制MM440型號(hào)的變頻器端口3的模擬輸入電壓信號(hào)的大小。這樣電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大小就可以連續(xù)不斷的被調(diào)節(jié)了。當(dāng)按鈕SB1被松開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。用戶可以直接的通過(guò)設(shè)置P1120和P1121的參數(shù)來(lái)設(shè)置斜坡上升和下降時(shí)間。 2）電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕SB2被用戶按下時(shí)，數(shù)字輸入端口為6的就是ON，這時(shí)電動(dòng)機(jī)就反向運(yùn)轉(zhuǎn)，情況與上面描述的正轉(zhuǎn)時(shí)一樣。當(dāng)按鈕SB2被放開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止工作。通過(guò)以上的變頻器控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)就可以達(dá)到控制牽引機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向。2.4牽引機(jī)在起重機(jī)中的數(shù)據(jù)圖4 圖4為牽引機(jī)在起重機(jī)中的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，以下為

26、當(dāng)中的數(shù)據(jù)：表2-3為實(shí)例的數(shù)據(jù)名稱 數(shù)據(jù)起重機(jī)的自重車的重量載重量運(yùn)送速度加速時(shí)間 風(fēng)的力量車輪直徑 軸直徑 車輪的數(shù)量 車輪與滾子軸承 材料組合輪厚度輪子引導(dǎo)系數(shù)效率每天工作時(shí)間每小時(shí)進(jìn)行的操作 每個(gè)輪子是由一種平行軸齒輪傳動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的.所有馬達(dá)都是操作頻率并行連接.風(fēng)的力量可以從 計(jì)算。：暴露在風(fēng)中的有效面積，客戶提供的信息。：動(dòng)態(tài)壓，如果不存在其他需求,風(fēng)力強(qiáng)度7操作限制的定位點(diǎn)。2.5主要技術(shù)參數(shù)：1) 牽引力：0-150 kg2) 牽引速度：與擠出型材同步3) 回程的速度：0-200 m/min4) 夾料最大開(kāi)口的尺寸：300mmX250mm5) 直流馬達(dá)功率：10 HP6) 液壓

27、馬達(dá)功率：1 HP7) 夾料爪油缸：63mmX150mm8) 夾料臺(tái)油缸：63mmX150mm 9) 設(shè)備總功率： 10 Kw10) 電源電壓： 三相四線380V/AC 50/60 HZ11) 控制電壓： 220V/AC2.6 使用和維護(hù)1) 檢查液壓油是否清潔，液位計(jì)油面的高度是否正確。2) 檢查油管連接是否良好，無(wú)滲漏。3) 檢查路軌上是否有異物，工作限區(qū)內(nèi)是否有人員或其它不相關(guān)對(duì)象。4) 檢查鏈條是否松脫，并確認(rèn)剎車性能是否良好可靠。5) 確認(rèn)以上所有準(zhǔn)備工作完成以后方可通電試機(jī)，根據(jù)實(shí)際的需要來(lái)調(diào)整速度和張力。6) 直流電機(jī)：a冷卻風(fēng)機(jī)有否工作；b聲音和溫度是否正常；c定期去檢查碳刷磨

28、損的情況，更換安裝碳刷一定要使其活動(dòng)自如。7) 減速箱：a定期填加潤(rùn)滑油；b工作時(shí)的聲音是否正常。8) 直流調(diào)速器維護(hù)使用詳見(jiàn)TRPE3R說(shuō)明書(shū).第3章 變頻器的選擇3.1變頻器的工作原理 3.2 變頻器的基本參數(shù)及常規(guī)調(diào)試方法 變頻器的功能參數(shù)實(shí)在太多,供人們選擇的參數(shù)一般都有數(shù)十乃至上百個(gè)。而我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中一般都不需要對(duì)所有參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試,一般采用出廠設(shè)定值就可以。但由于有些參數(shù)和在實(shí)際中使用情況關(guān)系密切,而且有些參數(shù)還相互聯(lián),因此我們一定要根據(jù)具體問(wèn)題仔細(xì)的分析,設(shè)置和調(diào)試要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行。生產(chǎn)變頻器的廠家現(xiàn)在比較多,產(chǎn)品功能也很多,即使功能一樣,其各自的參數(shù)名稱也是

29、很多,為敘述簡(jiǎn)便,本文以MM440變頻器的基本參數(shù)名稱為例進(jìn)行介紹。 3.2.1 加減速時(shí)間變頻器輸出頻率從 0 上升到最大頻率所需的時(shí)間就是加速時(shí)間; 從最大頻率下降到 0所需的時(shí)間就是減速時(shí)間。加減速時(shí)間通常是以頻率設(shè)定信號(hào)的上升、下降來(lái)確定的。在電動(dòng)機(jī)加速時(shí)以防止過(guò)流應(yīng)限制頻率設(shè)定的上率, 而減速時(shí)以防止過(guò)電壓應(yīng)限制下降率。設(shè)定加速時(shí)間的要點(diǎn): 為了避免過(guò)流失速而引起的變頻器跳閘要將加速電流限制在變頻器過(guò)電流容量以下; 設(shè)定減速時(shí)間的要點(diǎn): 為了避免再生過(guò)壓失速引起的變頻器跳閘一定要防止平滑電路電壓

30、過(guò)大,?？筛鶕?jù)負(fù)載計(jì)算出加減速時(shí)間, 但在實(shí)際調(diào)試中都是采取一種逐步逼近的方法, 即首先較長(zhǎng)加減速時(shí)間是根據(jù)負(fù)載大小憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)定的, 有無(wú)過(guò)流、過(guò)壓報(bào)警是通過(guò)起、停電動(dòng)機(jī)觀察的, 然后逐漸縮短設(shè)定的加減速時(shí)間, 以運(yùn)轉(zhuǎn)中不發(fā)生報(bào)警為準(zhǔn)則, 反復(fù)操作幾次, 就可確定出最合適的加減速時(shí)間。 3.2.2轉(zhuǎn)矩提升 又稱為轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償, 是把低頻率范圍 f/V 增大來(lái)補(bǔ)償因電動(dòng)機(jī)定子繞組電阻所引起的低速時(shí)轉(zhuǎn)矩降低的方法。設(shè)定它為自動(dòng)時(shí), 可自動(dòng)提升加速時(shí)的電壓以補(bǔ)償啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩, 使電動(dòng)機(jī)順利進(jìn)

31、行加速; 當(dāng)它采用手動(dòng)補(bǔ)償時(shí), 可根據(jù)負(fù)載特性, 通過(guò)試驗(yàn)選出較符合的曲線。對(duì)于可變的轉(zhuǎn)矩負(fù)載, 如選擇合適就會(huì)出現(xiàn)低速時(shí)的輸出電壓過(guò)高浪費(fèi)電能的情況, 甚至還可能出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載起動(dòng)時(shí)的電流過(guò)大, 而轉(zhuǎn)速上不去的情況。 3.2.3 電子熱過(guò)載保護(hù)  這是為保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而設(shè)置的功能, 它是變頻器內(nèi)的中央處理器CPU根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)電流值和頻率計(jì)算出來(lái)電動(dòng)機(jī)的溫升, 從而進(jìn)行的過(guò)熱保護(hù)。本功能只適用于“一拖一”情況, 但在“一拖多”時(shí), 則應(yīng)在各臺(tái)電動(dòng)機(jī)上安裝熱繼電器。 3.2.4&

32、#160;頻率限制 即變頻器輸出頻率的上、下限幅值就是頻率限制 。頻率限制是一種保護(hù)設(shè)備因?yàn)檎`操作或外接頻率設(shè)定信號(hào)源故障引起輸出頻率的過(guò)高或過(guò)低,而不被損壞的功能。此功能還可作限速方面得到使用,例如有一些帶式輸送機(jī),當(dāng)輸送物品不多時(shí), 可采用變頻器驅(qū)動(dòng)來(lái)減少機(jī)械和皮帶的磨損, 并設(shè)定變頻器上限頻率為某一頻率值, 這樣就可以使輸送機(jī)工作在一個(gè)固定、較低的運(yùn)行速度上。 3.2.5 偏差頻率 有時(shí)又叫做偏置頻率或頻率偏差設(shè)定。其功能是當(dāng)由外部模擬信號(hào)(電壓或電流)進(jìn)行設(shè)定頻率時(shí), 可用此功能調(diào)整頻率設(shè)定信號(hào)最低時(shí)輸出頻率的大小。有的變頻器當(dāng)頻率設(shè)定

33、信號(hào)為 0%時(shí), 偏差值。3.3 尺寸標(biāo)注： a. 加速過(guò)程而言,轉(zhuǎn)換器超載行為必須支持的工作周期是典型的應(yīng)用程序。 b.橫動(dòng)裝置,最大電流轉(zhuǎn)換器輸出電流是暫時(shí)的加速度。龍門起重機(jī),然而,穩(wěn)定電流在不斷的旅行是非常低的。 c.至關(guān)重要的是,風(fēng)力是考慮如果外面的起重機(jī)安裝。 d.以下適用于G120: 利用1.5倍過(guò)載,基本負(fù)荷電流;2倍過(guò)載不正常使用。 工作周期:1.5超過(guò)57 s 在周期為300S。 e.如果有任何疑問(wèn),應(yīng)該首先計(jì)算工作周期和轉(zhuǎn)換器準(zhǔn)尺寸。 標(biāo)注過(guò)程： a.計(jì)算最大電動(dòng)機(jī)電流和尺寸根據(jù)加速電流轉(zhuǎn)換器。 b.您還可以檢查是否轉(zhuǎn)換器能夠持續(xù)提供穩(wěn)定電機(jī)的電流。

34、如果風(fēng)的力量必須考慮,這檢查必須被執(zhí)行。 計(jì)算最大電動(dòng)機(jī)電流 （3.1） 橫動(dòng)裝置由4電動(dòng)機(jī)組成,最大輸出電流轉(zhuǎn)換是 （3.2） 過(guò)載因數(shù)=1.5 因此,在本例中選用的變頻器為3.4額外的檢查 為了增加安全性,可以執(zhí)行一個(gè)額外的檢查看是否轉(zhuǎn)換器能應(yīng)對(duì)穩(wěn)定電機(jī)電流。在這種情況下,穩(wěn)定電機(jī)扭矩比額定轉(zhuǎn)矩小,所以它不需要包含在轉(zhuǎn)換器尺寸計(jì)算。3.5 標(biāo)注尺寸的制動(dòng)電阻器 注意： 當(dāng)制動(dòng)通過(guò)斬波器和制動(dòng)電阻器在執(zhí)運(yùn)行時(shí),超載行為必須說(shuō)明。它不能被認(rèn)為超載行為將在電機(jī)相同的操作和再生操作。 以下系統(tǒng)數(shù)的據(jù)也是必需的： 1.起重機(jī)的質(zhì)量和負(fù)載。（發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量,例如,不考慮）。 2.起重機(jī)的運(yùn)行

35、速度。 3.起重機(jī)系統(tǒng)的效率、齒輪箱、電機(jī)、和轉(zhuǎn)換器。 以下值結(jié)果對(duì)于這個(gè)示例： 1. 50000kg 2. 60m/min 3. 根據(jù)目錄,選擇制動(dòng)電阻器有連續(xù)制動(dòng)功率 2.2kw和44kw峰值功率.是允許12s在周期時(shí)間為=240s. 注意： 這里有制造商給出的電阻的值,必須發(fā)現(xiàn)他們可以用于后續(xù)驗(yàn)證。 過(guò)程： 1.計(jì)算制動(dòng)功率峰值。 2.計(jì)算的平均制動(dòng)功率。 計(jì)算制動(dòng)功率峰值 （3.3） （3.4） （3.5） 計(jì)算的平均制動(dòng)功率 電制動(dòng)功率的平均值在為9.5kw下制動(dòng)操作。它發(fā)生在 2 s的制動(dòng)時(shí)間。 起重機(jī)移動(dòng)最多每小時(shí)60倍。這意味著有每個(gè)起重機(jī)周期為60s.在因此,起重機(jī)剎車最多4

36、次,所以總制動(dòng)時(shí)間Ts 在如下: 因此,在8s內(nèi) 發(fā)生在電阻制動(dòng)能量 這意味著制動(dòng)電阻器耗散的平均功率是： 因此,制動(dòng)電阻器是合適的： a.在19kw時(shí),起重機(jī)架的制動(dòng)功率峰值低于制動(dòng)電阻器的允許的峰值功率。 b.的值比低。 注意尺寸PM250動(dòng)力裝置與電力的恢復(fù) A. 額定數(shù)據(jù)必須考慮. B. 電機(jī)操作： 選擇PM250 PM240使用相同的標(biāo)準(zhǔn)。 C. 再生操作: 制動(dòng)電阻器在這種情況下不需要確定尺寸。 PM250可以不斷恢復(fù)額定設(shè)備功率和充入系統(tǒng)。 注意,力量復(fù)蘇! 額定設(shè)備電源也代表了峰值功率電源恢復(fù),所以不可能 過(guò)載的再生能力! 逆變器的轉(zhuǎn)矩過(guò)載能力不受此影響,只要總功率恢復(fù)并 反饋

37、到系統(tǒng)不超過(guò)容許值。4.1 選擇一個(gè)齒輪減速電動(dòng)機(jī)特定的牽引阻力 （4.3）牽引阻力 （4.4）每個(gè)電機(jī)靜態(tài)功耗要求 （4.5）需要加速 （4.6）要求輸出速度變速箱 （4.7）所需的齒輪比 最初,種電動(dòng)機(jī)的速度被認(rèn)為是 （4.8）每個(gè)電機(jī)靜態(tài)扭矩要求 （4.9）每臺(tái)電機(jī)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩 （4.10）每個(gè)電機(jī)加速轉(zhuǎn)矩要求 （4.11） 4.2選擇電機(jī) 當(dāng)在頻率轉(zhuǎn)換器上操作時(shí),1.5到2倍額定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩通常是作為加速度值。在這個(gè)例子中,1.6倍額定轉(zhuǎn)矩被假定。 （4.12） 這種電動(dòng)機(jī)的功率是。 電機(jī)參數(shù)： 電動(dòng)機(jī)的功率 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)的電流 電動(dòng)機(jī)的效率 外部慣性矩 （4.13）

38、 這相當(dāng)于沖擊荷載 II . 需要的服務(wù)因素 沖擊荷載II，60使操作+ 60剎車操作 = 120 每 小時(shí)操作制動(dòng)操作，并且每天工作16H導(dǎo)致一系列因素。 需要齒輪箱額定轉(zhuǎn)矩 （4.14） 選擇齒輪箱 齒輪箱參數(shù)： 4.3 重新計(jì)算選擇電動(dòng)機(jī) 所選電機(jī)重新計(jì)算使用選擇變速箱的實(shí)際傳動(dòng)比。為此所需 的加速轉(zhuǎn)矩是特定的。 每個(gè)電機(jī)加速轉(zhuǎn)矩要求 電機(jī)適用于這個(gè)值在1.5到2上面提到的范圍 設(shè)置速度,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 4.4檢查耐防滑 這里,車輪的最大容許加速度計(jì)算不滑。 下面的一般應(yīng)用： 驅(qū)動(dòng)車輪和軌道之間的摩擦系數(shù) 最小的力量在驅(qū)動(dòng)輪重力的方向 額外的力量,比如風(fēng)的力量 角增加 所有移動(dòng)的質(zhì)量 +的加

39、速度，-減速 數(shù)量的驅(qū)動(dòng)車輪圖5以下的必須考慮允許加速度在這種情況下?？缍鹊踯嚨膶挾入娷嚨木嚯x的方法車輪重?cái)?shù)量 這使得允許加速計(jì)算 由于需要加速0.5低于允許的加速度,加速度將沒(méi)有下滑,提供鐵路的干燥.第4章 減速箱5.1減速器簡(jiǎn)介 在工業(yè)生產(chǎn)中用于動(dòng)力的傳遞，轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩的增大的機(jī)械部件就是減速器。 減速器在當(dāng)今的工廠工業(yè)中的用處非常的多，其最主要的用處就是在驅(qū)動(dòng)裝置和執(zhí)行裝置之間起到減小轉(zhuǎn)速差和轉(zhuǎn)矩差。減速器大體上可以分成兩種：第一種就是通用的減速器，第二種就是專用的減速器，兩者的設(shè)計(jì)，制造和使用特點(diǎn)全都不一樣。在20世紀(jì)中期，在世界上很多國(guó)家減速器都與工業(yè)革命聯(lián)系在一起，而且有很大的

40、發(fā)展。5.2 減速器的工作原理 減速器就是一種專門把電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速減下來(lái)的裝置。由于減速器中的輸入軸上的齒輪齒數(shù)和齒輪大小與輸出軸上的齒輪齒數(shù)和齒輪大小不同，輸出軸上的齒數(shù)多，齒輪大，這樣齒數(shù)與轉(zhuǎn)速成反比，當(dāng)動(dòng)力源（如電機(jī)）或其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的高速運(yùn)行時(shí)，通過(guò)輸入軸與輸出軸一傳遞就可以達(dá)到減速的目的。輸入齒輪軸，軸承，大齒輪，輸出軸螺栓連接件，螺母，墊圈，銷釘主要零件構(gòu)成透蓋，悶蓋裝配關(guān)系圖 說(shuō) 明 減速器一般沒(méi)計(jì)密封裝置來(lái)防止?jié)櫥托孤?，本減速器采用的是嵌入式密封裝置，它的密封是由兩個(gè)透蓋和兩個(gè)悶蓋完成的。主要零件構(gòu)成透蓋，悶蓋，輸出軸，輸入軸，定位軸套，調(diào)整墊圈裝配關(guān)系圖 說(shuō) 明 由兩端悶蓋和透蓋

41、完成的輸入齒輪軸的軸向定位，由調(diào)整墊片完成的間隙。由其兩端的悶蓋、透蓋和定位軸套完成的輸出軸的軸向定位，由調(diào)整墊圈套完成的間隙調(diào)整。主要零件構(gòu)成觀察孔蓋，油標(biāo)組件裝配關(guān)系圖 說(shuō) 明 由箱蓋上方的觀察孔以及箱體左下部油標(biāo)組件組成的觀察裝置。觀察孔主要的作用是用來(lái)觀察齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)情況以及潤(rùn)滑情況。 監(jiān)視箱體內(nèi)潤(rùn)滑油面是否在適當(dāng)?shù)母叨仁峭ㄟ^(guò)油標(biāo)來(lái)完成的。油面太高，會(huì)增大大齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力因而損失過(guò)多的傳動(dòng)功率。油面太低則齒輪，軸承的潤(rùn)滑會(huì)不好，甚至不能潤(rùn)滑，使減速器很快磨損和損壞。 主要零件構(gòu)成通氣螺釘 裝配關(guān)系圖 說(shuō) 明 箱蓋上方的通氣螺釘?shù)淖饔檬怯脕?lái)平衡箱體內(nèi)外的氣壓，使其大體相等，否則箱體內(nèi)的壓力太大會(huì)增加運(yùn)動(dòng)的阻力，同時(shí)也會(huì)增加潤(rùn)滑油的泄漏可能。5.5